相联存储器

1. 相联存储器的基本原理
前面介绍的存储器都是按地址访问的存储器，而相联存储器则是按内容访问的存储器。
相联存储器是选择记录中的一个字段内容作为地址来存取的存储器。选用来寻址存储器的字段叫做关键字。例如，存储器中存放学生信息，如果选学号作为关键字，就用所给的学号作为地址来访问存储器，当要查找某个学号学生的其他信息时，就可以通过学号直接访问存储器，得到相关信息。
存放在相联存储器中的项可以看成具有下列格式：
KEY，DATA
其中KEY是地址，DATA是被读写的信息。
相联存储器的基本原理是：把存储单元所存内容的某一部分作为检索项（即关键字项），用来检索存储器，并读出或写入存储器中与该检索项相符的存储单元的内容。
2. 相联存储器的组成
相联存储器由存储体、检索寄存器、屏蔽寄存器、符合寄存器、比较线路、代码寄存器、控制线路等组成，如图3-11所示。



存储体：由高速半导体存储器构成，以求快速存取。
检索寄存器：用来存放检索字，其位数与相联存储器的存储单元的位数相等，每次检索时，取其中若干位作为检索项（即关键字项）。
屏蔽寄存器：用来存放屏蔽码，其位数与检索寄存器位数相同，检索项所对应的位值为“1”，其他位值均为“0”。屏蔽寄存器用来将检索寄存器中除检索项以外的位置“0”。
符合寄存器：用来存放按检索项内容进行检索的存储体中与之符合的单元地址，其位数等于相联存储器的存储单元数，每一位对应一个存储单元，位的序数即为相联存储器的单元地址。
比较线路：把检索项和从存储体中读出的所有单元内容的相应位进行比较，如果有某个存储单元与检索项符合，就把符合寄存器的相应位置“1”，表示该字已被检索。
代码寄存器：用来存放存储体中读出的数据，或者存放向存储体中写入的数据。
在计算机系统中，相联存储器主要用于虚拟存储器中存放段表、页表和快表，以及高速缓冲存储器Cache中存放块地址。这是因为，在这两种应用中，都需要快速查找。