《计算机原理》 第四章 存储子系统

第四章存储子系统 本章需解决的主要问题: (i)荐储器如佝荐储信息? (2)在实际应用中如何用存储芯片组成是 有一定容量的存储器? 第一节概述 存储器的分类情况 1按存储器在系统中的作用分类 (1)主存(内存) 速度快 要存放PU当前使用的程序和数据容量有限

第四章 存储子系统 本章需解决的主要问题： （1）存储器如何存储信息？ （2）在实际应用中如何用存储芯片组成具 有一定容量的存储器？ 第一节 概述 存储器的分类情况 1.按存储器在系统中的作用分类 （1）主存（内存） 主要存放CPU当前使用的程序和数据。 速度快 容量有限

()辅存(外存) 速度较慢 存放大量的后备程序和数据。 容量大 (3)高速缓存+----*-----一 存放PU在当前一小段时间内多次使用的程序 和数据。速度很快 容量小 CPU Cache 主存 外存

（2）辅存（外存） 存放大量的后备程序和数据。速度较慢 容量大 （3）高速缓存 存放CPU在当前一小段时间内多次使用的程序 和数据。速度很快 容量小 CPU Cache 主存 外存

2.按存储介质分类 (1)半导体存储器 利用双稳态触发器存储信息(动态存储器除外) 速度快,非破坏性读出(单管动态存储器除外) 信息易失(只读存储器除外)。 作主存、高速缓存。 (2)磁表面存储器

2.按存储介质分类 （1）半导体存储器 利用双稳态触发器存储信息（动态存储器除外）。 信息易失 速度快，非破坏性读出（单管动态存储器除外）， （只读存储器除外）。 作主存、高速缓存。 （2）磁表面存储器

(2)磁表面存储器 利用磁层上不同方向的磁化区域表示信息。 容量大,非破坏性读出,长期保存信息, 速度慢。作外存。 (3)光盘存储器 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, 速度慢。作外存。 3按存取方式分类 (1)随机存取存储器 随机存取:可按地址访问存储器中的任一单元 访问时间与单元地址无关

容量大， 长期保存信息， 3.按存取方式分类 （3）光盘存储器 利用磁层上不同方向的磁化区域表示信息。 速度慢。 随机存取： 非破坏性读出， 可按地址访问存储器中的任一单元， 作外存。 （2）磁表面存储器 速度慢。 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。 （1）随机存取存储器 访问时间与单元地址无关

RAM:可读可写(固存:用户不能编程 PROM:用户可一次编程 EPROM:用户可多次编程 ROM:只读不写 (紫外线擦除) EEPROM:用户可多次编程 (电擦除) Flash Memory 速度指标:存取周期或读写周期(ns) 作主存、高速缓存。 (2)顺序存取存储器(SAM) 访问时读/写部件按顺序查找目标地址,访问 时间与数据位置有关

RAM： 存取周期或读/写周期 固存： （2）顺序存取存储器（SAM） （ns） 可读可写 ROM：只读不写 PROM： 用户不能编程 用户可一次编程 EPROM：用户可多次编程 （紫外线擦除） EEPROM：用户可多次编程 （电擦除） 速度指标： 作主存、高速缓存。 访问时读/写部件按顺序查找目标地址，访问 时间与数据位置有关。 Flash Memory

等待操作 两步操作{读/写操作 速度指标 平均等待时亘(ms) 数据传输率(字节/秒) (3)直接存取存储器(DAM) 访问时读/写部件先直接指向一个小区域,再在 该区域内顺序查找。访问时间与数据位置有关。 定位(寻道)操作 三步操作等待(旋转)操作 读/写操作 平均定位(平均寻道)时间(ms) 速度指标{平均等待(平均旋转)时间(ms) 数据传输率 (位/秒)

等待操作 （3）直接存取存储器（DAM） 平均等待时间 读/写操作 两步操作 访问时读/写部件先直接指向一个小区域，再在 该区域内顺序查找。访问时间与数据位置有关。 速度指标 （ms） 数据传输率 （字节/秒） 三步操作 定位（寻道）操作 等待（旋转）操作 读/写操作 速度指标 平均定位（平均寻道）时间 平均等待（平均旋转）时间 数据传输率 （ms） （ms） （位/秒）