2012年軟考系統(tǒng)分析師經典教程：存儲器系統(tǒng)

　　1.3 存儲器系統(tǒng)

　　概述：

　　計算機中的存儲系統(tǒng)是用來保存數據和程序的。對存儲器最基本的要求就是存儲容量要大、存取速度快、成本價格低。為了滿足這一要求，提出了多級存儲體系結構。一般可分為高速緩沖存儲器、主存、外存3個層次，有時候還包括CPU內部的寄存器以及控制存儲器。

　　衡量存儲器的主要因素：存儲器訪問速度、存儲容量和存儲器的價格;

　　存儲器的介質：半導體、磁介質和光存儲器。

　　存儲器的組成：存儲芯片+控制電路(存儲體+地址寄存器+數據緩沖器+時序控制);

　　存儲體系結構從上層到下層離CPU越來越遠、存儲量越來越大、每位的價格越來越便宜，而且訪問的速度越來越慢

　　存儲器系統(tǒng)分布在計算機各個不同部件的多種存儲設備組成，位于CPU內部的寄存器以及用于CU的控制寄存器。內部存儲器是可以被處理器直接存取的存儲器，又稱為主存儲器，外部存儲器需要通過I/O模塊與處理器交換數據，又稱為輔助存儲器，彌補CPU處理器速度之間的差異還設置了CACHE，容量小但速度極快，位于CPU和主存之間，用于存放CPU正在執(zhí)行的程序段和所需數據。

　　整個計算機的存儲器體系結構可以用下面的圖來說明：

　　通常衡量主存容量大小的單位是字節(jié)或者字，而外存的容量則用字節(jié)來表示。字是存儲器組織的基本單元，一個字可以是一個字節(jié)，也可以是多個字節(jié)。

　　信息存取方式：信息的存取方式影響到存儲信息的組織，常用的有4種，

　　◆順序存取

　　存儲器的數據是以記錄的形式進行組織，對數據的訪問必須按特定的線性順序進行。磁帶存儲器的存取方式就是順序存取。

　　◆直接存取

　　共享讀寫裝置，但是每個記錄都有一個唯一的地址標識，共享的讀寫裝置可以直接移動到目的數據塊所在位置進行訪問。因此存取時間也是可變的。磁盤存儲器采用的這種方式。

　　◆隨機存取

　　存儲器的每一個可尋址單元都具有唯一地址和讀寫裝置，系統(tǒng)可以在相同的時間內對任意一個存儲單元的數據進行訪問，而與先前的訪問序列無關。主存儲器采用的是這種方式。

　　◆相聯存取

　　也是一種隨機存取的形式，但是選擇某一單元進行讀寫是取決于其內容而不是其地址。Cache可能采用該方法進行訪問。

　　衡量存儲器系統(tǒng)性能的指標有以下幾種：

　　存取時間：一次讀/寫存儲器的時間

　　存儲器帶寬：每秒能訪問的位數。

　　存儲器周期：兩次相鄰的存取之間的時間

　　數據傳輸率：每秒鐘數據傳輸的bit數目。

　　主存儲器：

　　主存儲器是指能由CPU直接編程訪問的存儲器，它存放需要執(zhí)行的程序與需要處理的數據。因為它通常位于所謂主機的范疇，常稱為內存。如果內存的地址為n位，容量為2的n次。

　　主存儲器的種類很多，主要有：

　　隨機存儲器(RAM)：可以讀出和寫入，隨機訪問存取，斷電消失

　　只讀存儲器(ROM)：只能讀出原有的內容，不能寫入新內容

　　可編程ROM(PROM)

　　可擦除PROM(EPROM)

　　電可擦除PROM(E2PROM)

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