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1、第四章 存储系统1存储器是计算机中的主要设备之一,在计算机系统中用来记录信息,使计算机具有记忆功能.存储器的容量越大，表明它能容纳的信息越多；把信息存入存储器或从存储器取出信息的速度越快，计算机处理信息的速度就越高。因此，如何设计一个容量大、速度快、成本低的高性能的存储器是计算机中需要讨论的一个重要课题。2一、存储器概述二、随机存储器（静态RAM及动态RAM）三、只读存储器四、存储器的组成和控制五、提高主储存器性能的措施(自学)本章学习内容3一、存储器概述1、存储器的性能指标2、存储器层次结构3、存储器分类4几个基本概
2、念存储器计算机系统中用来记录信息的设备称为存储器。信息是指指令和数据，在计算机中它们都是以二进制数表示的，所以存储器中存放的是二进制数“0”和“1”一、存储器概述5存储器是由一些能表示二进制数0和1的物理器件组成的，这种器件称为记忆元件或存储介质。常用的存储介质有半导体器件和磁性材料。本章讨论的是半导体存储器。6存储元是存储器中的最小存储单位，一个存储元可以存放一位二进制信息假定有16位二进制代码,那么就需要有16个存储元来保存这16位二进制代码代码.存储元(存储器概述)7由8个存储元组成一个存储单元,称为字节存储单元。
3、一个字节存储单元可以存放8位二进制代码。字节存储单元8机器字长通常存储字长与机器字长相同.16位字长的计算机,其存储器字长也是16位,每个存储字就需要2个字节存储单元来存放.9许多存储单元的集合形成一个存储体，存储体内每个存储单元有一个编号,称为存储单元地址.存储单元地址10存储单元地址和内容存储器中包含有很多存储单元(每个存储单元包含8bit)，为区分不同的存储单元，计算机对每个存储单元进行编号，存储单元编号就称为存储单元地址(内存单元地址)1011011038F04H存储单元地址存储单元内容......7654321
4、0D11存储体是存储器的核心部件，存储单元的集合,信息就存放在存储体内。运算所需要的数据和解题步骤事先通过输入输出设备以程序的形式送到存存储器存储单元中存放。CPU执行程序,首先要访问存储器,取出存储单元中存放的指令和参加运算的操作数;然后执行指令指定的操作,操作结束时,要将操作结果存放到存储单元中(或者暂时存放在寄存器中).存储体12主存储器中存放着大量信息，怎样从中取出指定的信息？存放在内存中的信息分为两种信息流，一般来讲，取指周期中从内存读出的信息流是指令流，它流向控制器在执行周期中从内存中读出的数据是数据流，它流
5、向运算器13不论是数据,还是解题步骤,都是以0或1表示的二进制代码形式存放在存储器中，即储存器中只能存放以0或1表示的二进制信息。即计算机只能识别和处理二进制信息再次强调：14存储体存储位000存储单元001010111地址译码器1010例：主存储器（8个字，4位/字）151、主存储器的主要性能指标1)存储容量（机器的容量）即主存储器所能存储二进制信息的总数定义如下:(主存存储器,即我们常说的内存)存储容量存储字数存储器字长SM=W*L(位或字节)m个存储体:SM=m*W*L(位或字节)16存储器存储容量的单位一般用字节
6、表示例如，32KB表示32K字节，128MB表示128M字节，其中1K＝1024=2101M=2201G=23017外存储器:计算机中又配备的存储容量更大的磁盘存储器、光盘存储器等。相对而言,半导体存储器称为内存储器,简称内存或者主存,而磁盘存储器、光盘存储器等则称为外存，也称为海量存储器。18访问时间(取数时间)TA存储器从接到读出命令，到指定地址单元中的信息被读出，并稳定在数据总线上所需要的时间，称为读出时间。2)存储速度19存储周期TM连续两次访问存储器所需要的最小时间间隔称为存储周期，它表示存储器的工作速度。存储
7、周期超短，存储器的工作速度越快。20存储周期和取数时间有所不同，即存储周期略大于取数时间。二者关系:TM＞TA21存储器带宽BM常用于描述多体并行大容量的存储器的速度.表示单位时间内存储器存取的信息量(BPS)222、存储系统层次结构(P94-95)虚拟存储器存储器的二级层次结构P94CACHE存储器存储器的三级层次结构P9523存储器的三级层次结构CPU高速缓冲存储器主存外存辅存）寄存器24(存储系统三级层次结构)存储速度单位成本磁带、光盘磁盘Cache高速缓存主存CPU寄存器存储容量外存/辅存内存25存储器的三级层次
8、结构有效的解决了计算机系统对存储器以下三个方面的要求:”高速度,大容量,低成本”26半导体存储器(用于主存)双极型存储器MOS存储器速度快、功耗低磁存储器(用于辅存)磁芯、磁带、磁盘容量大，速度慢、体积大激光存储器(用于辅存)CD-ROMCD-RWCD-RDVD-ROMDVD-RWDVD-R便于携带，廉价，易于保存2
