4.3.2-8088系统存储器的具体分配（教案）-《计算机原理》同步教学（电子工业出版社第3版）

教案 编号：PTGZ-289 流水号：056 （首页）共 4页 课程 《计算机原理》 一体化 理论 章节（课题）及内容 8088系统存储器的具体分配 班级日期 中职 2024.04 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： · 了解8088系统存储器的总体结构和地址空间划分。 · 掌握8088系统中不同存储器的特性和功能。 · 学习8088系统中存储器的具体分配方法和实例 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 1. 8088系统存储器的总体结构和地址空间划分。 2. 8088系统中存储器的具体分配方法和实例。 教学难点 · 如何理解8088系统中存储器的总体结构和地址空间划分。 · 如何掌握8088系统中存储器的具体分配方法 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 1. 直观展示法：通过电路图和时序图直观展示8088系统中存储器的结构和分配方式。 2. 对比分析法：对比8088系统与其他计算机系统的存储器分配方法。 3. 案例分析法：结合具体的8088系统应用案例，分析存储器的实际分配和应用。 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 1. 提问引导：大家知道8088系统是如何分配存储器的吗？存储器分配对系统性能有何影响？ 2. 背景介绍：简要介绍8088系统的发展历程和在个人计算机领域的应用。 2分钟 讲授新课 练习指导 1. 8088系统存储器的总体结构和地址空间划分 2. 1. 回顾8088系统的存储器层次结构和地址空间划分，包括段地址和偏移地址的概念。 3. 8088系统中存储器的具体分配方法 4. 4. 介绍8088系统中存储器的具体分配方法，包括静态分配和动态分配。 4. 静态分配：在程序编译时就确定每个变量和数据结构的存储位置。这种方法简单，但可能导致内存浪费。 4. 动态分配：在程序运行时根据需要分配存储空间。这种方法灵活，但可能导致内存碎片。 5. 8088系统中存储器的具体分配实例 6. 6. 通过一个简单的8088系统程序，演示存储器的具体分配过程。 6. 分析程序中变量和数据结构的存储位置，以及它们如何映射到物理地址空间。 8088系统存储器的总体结构包括寄存器、高速缓存（Cache）、主存（内存）和外存（硬盘等）。 1. **寄存器**：寄存器是CPU中的一部分，用于暂存指令、数据和地址。每个CPU中有多个寄存器，例如8086CPU中含有14个寄存器。寄存器是CPU的内部组成单元，是CPU运算时取指令和数据最快的地方。 2. **高速缓存（Cache）**：高速缓存是介于CPU和主存之间的一层存储器，用于缓存CPU频繁访问的数据和指令。高速缓存的访问速度比主存快，但容量较小。现代处理器一般有三层Cache，分别称为L1 Cache、L2 Cache、L3 Cache。L1 Cache离CPU核最近，存储信息的读取速度接近CPU核的工作速度，容量较小，一般分成I-cache和D-cache两块，分别存储指令和数据；L2 Cache比L1更远，速度慢一些，但是容量更大，不分I-cache和D-cache；L3更慢、更大，现在流行多核处理器，L3一般由多个处理器核共享，而L1、L2是单核私有的。 3. **主存（内存）**：主存是计算机中用于存储数据和指令的硬件设备。在8088系统中，主存通常使用DRAM（动态随机访问存储器）实现。主存的访问速度比高速缓存慢，但容量较大。 4. **外存（硬盘等）**：外存是计算机中用于长期存储数据和程序的设备，如硬盘、光盘等。外存的访问速度比主存慢很多，但容量更大，可以存储大量的数据。 8088系统的地址空间划分如下： 1. **低地址区**：低地址区（0000H-0FFFH）通常用于存储中断向量表、系统参数和BIOS数据。在8088系统中，低地址区的大小为1KB。 2. **高地址区**：高地址区（1000H-FFFFH）用于存储用户程序和数据。在8088系统中，高地址区的大小为64KB。 3. **保留区**：保留区（0800H-09FFH）是8088系统中的特殊区域，用于存储系统调用和特殊功能。在8088系统中，保留区的大小为8KB。 4. **I/O端口地址区**：I/O端口地址区（0000H-00FFH）用于映射硬件设备的I/O端口。在8088系统中，I/O端口地址区的大小为256字节。 5. **内存映射I/O**：内存映射I/O是一