北航工学院《计算机组织》第4章：存储系统详解

本资源是关于《计算机组织与系统结构》第4章的PPT，主要探讨计算机的存储系统，这是计算机硬件架构中的核心部分。章节内容分为以下几个关键部分： 1. 存储器概述：介绍了存储器在计算机中的核心作用，包括存储程序和数据、通过DMA方式与输入输出设备的数据交换以及作为共享数据的存储媒介。存储器的中心地位体现在它支持存储程序控制下的计算机操作，并且是输入/输出设备的重要接口。 2. 存储器分类： - 只读存储器（ROM）：内容固定不可更改，常用于存放系统管理程序和监控程序。 - 随机存取存储器（RAM）：具有随机读写能力，速度快，主要用于临时存储输入、输出数据和中间结果，以及与外存储器的数据交换。 - 顺序存取存储器（SAM）：按照特定顺序访问，通常用作外存储设备如磁带，速度较慢。 - 直接存取存储器（DAM）：如磁盘和光盘，能直接访问任意位置的数据，提高了存取效率。 3. 主存储器与CPU的连接：讨论了主存储器如何与CPU协同工作，可能涉及多端口存储器和并行存储器的连接方式，以提高数据传输速度和效率。 4. 高速缓冲存储器（Cache）：这部分介绍了高速缓存的工作原理，它是CPU和主内存之间的快速数据交换部件，通过减少访存延迟来提升系统性能。 5. 虚拟存储器：讲解了虚拟存储器的工作原理，它通过模拟扩充物理内存空间，使得程序在运行时感觉有比实际更大的内存，解决了内存容量限制的问题。 6. 辅助存储器和磁盘阵列（RAID）技术：讲述了硬盘和其他外部存储设备的角色，以及RAID技术如何提高数据冗余和读写性能。 7. 闪速存储器：介绍了新型非易失性存储技术，如固态硬盘（SSD），它们相比传统磁盘在速度和耐用性上有显著优势。 总结来说，第4章深入剖析了计算机存储系统的构成、工作原理以及各类存储器类型的特点，这对于理解计算机硬件底层原理和优化系统性能至关重要。