存储器系统--主、辅助存储器

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一、存储器

1.1.基本概念

  • 存储器时计算机系统中的记忆设备,用来存放程序喝数据
  • 计算机中全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中

1.2.分类

  • 寄存器
  • Cache(高速缓冲存储器)
  • 主存储器
  • 辅存储器

二、存储器的存取方式

2.1.顺序存取

  • 共享读/写装置
  • 无数据块标志
  • 特定线性顺序
  • 磁带

2.2.直接存取

  • 共享读/写装置
  • 数据分块,每块一个唯一标志
  • 可直接移到特定数据块
  • 磁盘

2.3.随机存取

  • 每个可寻址单元专有读/写装置
  • 每个可寻址单元均有一个唯一地址
  • 随时访问任何一个存储单元
  • 主存储器

2.4.相联存取(属随机存取)

  • 每个可寻址单元专用读/写装置
  • 每个可寻址单元均有一个唯一地址
  • 根据内容而非地址来选择读写点
  • Cache

三、存储器的性能

3.1.存取时间

  • 对于随机存取而言,就是完成一次读/写所花的时间;对于非随机存取,就是将读/写装置移动到目的位置所花的时间

3.2.存储器带宽

  • 每秒能访问的位数。通常存储器周期时纳秒级(ns)。计算公式是:1/存储器周期x每周期可访问的字节数

3.3.数据传输率

  • 每秒输入/输出的数据位数
  • 对于随机存取而言,传输率R=1/存储器周期

四、主存储器

4.1.主存储器分类

  • RAM随机存储器,可读/写,只能暂存数据,断电后数据丢失

    • SRAM:静态随机存储器,在不断电时信息能够一直保持,读写速度快,生产成本高,多用于容量较小的高速缓冲存储器
    • DRAM:动态随机存储器,需要定时刷新以维持信息不丢失,读写速度较慢,集成度高,生产成本低,多用于容量较大的主存储器
  • ROM:只读存储器,出厂前用掩膜技术写入,常用于存放BIOS和微程序控制

  • PROM:可编程ROM,只能够一次写入,需用特殊电子设备进行写入

  • EPROM:可擦除的PROM,用某种方法可擦去信息,可写入多次

  • E²PROM:电可擦除EPROM,可以写入,但速度慢

  • 闪速存储器(Flash Memory):其特性介于EPROM和E²PROM之间,但不能进行字节级别的删除操作

  • CAM(相联存储器):CAM是一种特殊的存储器,是一种基于数据内容进行访问的存储设备。其速度比基于地址进行读写的方式要快

五、辅助存储器

5.1.磁带

  • 磁带是一种顺序存取的设备
  • 特点:存储容量大,价格便宜。适合数据的备份存储

5.2.磁盘

5.3.光盘