计算机存储器详解：从主存到缓存

"计算机系统：4、存储器.ppt" 这篇资料主要讲解了计算机系统中的存储器，包括存储器的分类、层次结构以及主存储器的相关知识。 首先，存储器根据存储介质分为半导体存储器（如TTL、MOS）、磁表面存储器（如磁盘）、磁芯存储器和光盘存储器。其中，半导体存储器分为易失性和非易失性，如RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）。存储器的存取方式也有不同，如随机访问（如RAM）、顺序存取（如磁带）和直接存取（如磁盘）。 存储器的层次结构是CPU访问数据的一个关键概念。从高到低，依次是寄存器、高速缓存（Cache）、主存储器和辅助存储器。缓存用来减少CPU与主存之间的速度差距，而主存则作为CPU的直接工作区域。辅助存储器如磁盘、光盘和磁带，虽然容量大但速度慢，通常用于长期存储。 主存储器是CPU直接访问的内存，由存储体、驱动器、译码器、MAR（存储地址寄存器）和MDR（存储数据寄存器）等组成，通过地址总线和数据总线与CPU交互。主存的地址分配通常按照字节或字进行，地址线的数量决定了寻址空间的大小。例如，24根地址线可以提供16MB（2^24字节）的存储空间，如果字长为16位，则每4个字节构成一个字。 主存的技术指标主要包括存储容量、存储速度和带宽。存储容量是指主存能存放的二进制位数，而存储速度则涉及存取时间和存取周期，这直接影响到CPU的性能。带宽则是指单位时间内数据传输的量，它与数据总线的宽度和传输速率有关。 此外，主存还分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM），前者速度快但功耗大，后者速度相对较慢但成本低、容量大。非易失性存储器如EPROM、EEPROM和闪存（Flash Memory）在断电后仍能保持数据。 总结来说，这个资料涵盖了存储器的基本原理、分类、层次结构以及主存储器的组成和关键技术参数，对于理解计算机系统中的数据存储和访问机制有重要作用。