第三部分 存储系统ppt课件.ppt

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1、第三部分存储系统4.1存储系统概述4.2主存储器4.3高速缓冲存储器4.4辅助存储器4.5虚拟存储器4.6相联存储器4.7存储保护一、存储器的分类存储器的作用是用来存储程序和数据。随着计算机系统结构的发展，存储器种类越来越多，可以按照多种方式来对存储器加以分类。下面从存储器的作用、存储介质、存取方式、读写方式、保存信息时间的长短、访问类型六个方面来对存储器进行分类。一、存储器的分类－存储器的作用（1）高速缓冲存储器（cache）：用来存放正在执行的程序段和数据，以便CPU高速地使用它们。（2）主存储器（简称主存或内存）：用来存放计算机运行期

2、间所需要的程序和数据，CPU可直接随机地进行读写访问。（3）辅助存储器（简称辅存或外存）：用来存放当前暂不参与运行的程序和数据，以及一些需要永久性保存的信息，CPU不能直接访问它们。当需要这些信息时，要先把信息调入主存储器后CPU才能访问的到。辅助存储器磁盘存储器磁带存储器光盘存储器缓冲存储器静态随机存储器SRAM主存储器RAMROM双极型半导体存储器MOS存储器(动态,静态)可编程只读存储器PROM可擦除可编程只读存储器EPROM,EEPROM掩膜型只读存储器MROM存储器56华硕主板72.存储器分类从理论上讲，只要有两个明显稳定的物理状

3、态的器件和介质都能用来存储二进制信息。半导体存储器磁芯存储器光电存储器光盘存储器存储器按构成存储器的器件和存储介质分类3.按存储介质分类（1）磁芯存储器利用不同的剩磁状态存储信息，容量小、速度慢、体积大、可靠性低。已淘汰（2）半导体存储器MOS型双极型集成度高、功耗低，作主存集成度低、功耗大，速度快，作Cache容量大，长期保存信息，利用磁层上不同方向的磁化区域表示信息。非破坏性读出，作外存。（3）磁表面存储器速度慢。（4）光盘存储器速度慢。激光控制，利用光斑的有无表示信息。容量很大，非破坏性读出，长期保存信息，作外存。按功能和存取速度分类

4、□寄存器型存储器它是由多个寄存器组成的存储器，如当前许多CPU内部的寄存器组。它可以由几个或几十个寄存器组成，其字长与机器字长相同，主要用来存放地址、数据及运算的中间结果，速度可与CPU匹配，但容量很小。□高速缓冲存储器它是计算机中的一个高速小容量存储器，其中存放的是CPU近期要执行的指令和数据。一般采用双极型半导体存储器作为高速缓冲存储器。由于存取速度高，因此，在中、高档计算机中用它来提高系统的处理速度。□主存储器它是计算机中的主要存储器。它用来存储计算机运行期间较常用的大量的程序和数据。由于它是计算机主机内部的存储器，又称内存。当计算机

5、系统中有高速缓冲存储器时，内存就包含高速缓冲存储器和主存。主存一般由半导体MOS存储器组成。□辅助存储器计算机主机外部的存储器称为外存储器，也叫辅助存储器（简称外存或辅存），它的容量很大，但存取速度较低，主要由磁表面存储器组成。如目前广泛使用的磁盘存储器和磁带存储器，它主要用来存放当前暂不参加运算的程序和数据。CPU寄存器组高速缓冲存储器Cache主存储器辅助存储器主机各类存储器之间的关系一、存储器的基本概念1、存储器的分类（1）按存取方式分类□随机存储器RAM特点：任何一个单元内容均可随机存取存取时间与存储单元的物理位置无关应用：作主存储

6、器或高速缓冲存储器□只读存储器ROM特点：只能把存储器里的信息读出来，不能把信息写入存储器中。种类：ROM→PROM→EPROM→EEPROM应用：存放固定不变的系统程序或子程序作函数发生器、字符发生器及微程序控制器中的控制存储器□顺序存取存储器SAM特点：①信息（字或记录块）完全按顺序进行存取或读出，在信息载体上没有唯一对应的地址号，其存取时间和存储单元的物理位置密切相关②存取周期长、速度慢，而存储容量大、每位价格低应用：作辅助存储器实例：磁带存储器□直接存取存储器DAM特点：①没有实际的、连线的寻址机构存储器的任何部位没有实际的连线的寻

7、址机构，需要存取信息时，先直接指向存储器的一个子区域，再对这一小区域顺序检索。即首先用随机方式找到目标地址附近的范围，然后在此范围内用顺序读写的方式找到所要读写的地址应用：作辅助存储器实例：磁盘存储器一、存储器的分类－信息保存时间（1）易失性存储器：断电后，存储器中的信息立即消失，如半导体随机读写存储器等。（2）永久性存储器：断电后，存储器中的信息仍然可以存储，如磁带、磁盘和光盘等。一、存储器的分类－访问类型（1）按地址访问：根据存储器的地址来访问该地址里的信息。（2）按内容访问：即相联存储器，访问时根据所要访问信息的全部或部分来跟存储器中

8、的全部信息进行比较，相等则对该地址中的信息进行读或者写的操作。二、存储系统及设计目标人们总是希望得到容量大、速度快、价格便宜的存储器。但容量、速度、价格之间存在矛盾，由此引出存储