计算机组成原理：多层次存贮器结构与分类详解

在计算机组成原理的第三章中，重点探讨的是多层次的存贮器系统，这是一个关键概念，涉及到存储器的不同分类和层次结构设计。首先，存储器被分为三大类： 1. **按存储介质分类**： - **半导体存储器**：包括TTL和MOS技术，如DRAM（动态随机访问存储器）和SRAM（静态随机访问存储器），它们是非易失性的，存取时间与物理地址无关，支持随机访问。 - **磁表面存储器**：如磁盘，存取时间与物理地址有关，是顺序存取的，典型代表是硬盘。 - **磁芯存储器**：如ROM（只读存储器），在程序执行过程中只能读取数据。 - **光盘存储器**：如CD-ROM，利用激光技术和磁光材料，具有高密度存储能力。 2. **按存取方式分类**： - **随机存取存储器**（RAM）包括静态RAM和动态RAM，是计算机系统的核心部分，提供在运行期间的数据存储和快速访问。 - **只读存储器**（ROM）如MROM、PROM、EPROM和EEPROM，它们在程序执行过程中数据不可修改。 - **直接存取存储器**，如磁盘，适合于一次性读取连续数据块。 3. **按在计算机中的作用分类**： - **高速缓冲存储器（Cache）**：作为CPU和主存储器之间的高速缓存，提高数据访问速度。 - **主存储器**：如RAM，用于存放程序和数据，是计算机的核心存储区域。 - **辅助存储器**：如外存（如硬盘、U盘等），提供大容量但访问速度较慢的长期存储空间。 **分级结构**是设计存储器体系的关键策略，目的是在性能、价格和容量之间取得平衡。它主要包括以下几个层次： - **高速缓冲存储器（Cache）**：靠近CPU，提供高速数据交换，但容量较小。 - **主存储器**：包括RAM，是系统的核心，存储活跃数据和指令。 - **外存储器**：如硬盘或固态硬盘，容量大但访问速度相对较慢，用于长期存储和备份。 在存储器体系结构中，存取时间和存储容量是两个重要的考量因素。存取时间是指从发出读写命令到数据实际可用的时间，对系统的性能有着直接影响。而存储容量决定了系统能够处理信息的数量。 总结来说，计算机组成原理第三章的多层次存贮器概念强调了存储器类型的选择、层次结构设计以及性能优化的重要性，这些知识点在理解计算机硬件工作原理和系统设计中至关重要。