计算机存储器系统：概念与选择题解析

"第三部分 存储器" 在计算机系统中，存储器是至关重要的组成部分，它分为多种类型，如只读存储器(ROM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EPROM)以及高速缓存(Cache)等。以下是对存储器系统相关知识点的详细解释： 1. 只读存储器(ROM)：ROM是一种非易失性存储器，其数据在制造过程中写入，一旦写入就不能更改，因此在计算机工作中常用于存储固定不变的系统程序或数据。 2. 主存储器（内存）：内存是计算机运行程序时临时存储指令和数据的地方，CPU直接访问。主存储器的读写操作通常按字节进行，并以字节为基本编址单位。Cache虽然物理上独立于主存，但从编程角度来看，可以视为主存的一部分，以提高数据访问速度。 3. 读写周期：CPU对存储器的读写操作所用的时间称为读写周期，这是衡量存储器性能的一个重要指标。 4. 存取周期：指存储器完成一次完整的读/写操作所需要的时间，包括了读出时间、写入时间和恢复时间，是连续读/写操作允许的最短间隔。 5. EPROM：EPROM是一种可擦除可编程的ROM，通过紫外线照射可以清除数据并重新编程，但不同于一般的读写存储器，它不能在正常工作时进行改写。 6. 高速缓存(Cache)：Cache的主要目的是缓解CPU与主存速度不匹配的问题，通过存储最近频繁使用的数据，减少CPU等待数据的时间。 7. 虚拟存储器：虚拟存储器的引入是为了扩大程序的地址空间，使得程序可以超过实际物理内存的大小。它通过页表管理和换页机制，使得部分数据可以从外存到内存间动态交换。 8. 地址计算：若数据段起始于70000H，长度为64KB（即65536字节），末地址为起始地址加上长度减1，即70000H + 65535H = 7FFFFH。 9. 存储层次结构：微机系统的存储器通常包括寄存器、高速缓存、主内存和外存，其中外存的容量最大，但速度最慢；寄存器速度最快，容量最小。 10. 指令周期与机器周期：指令周期是执行一条指令所需的时间，一般包含若干个机器周期，因此指令周期大于或等于机器周期。 11. 内存地址寄存器：对于3K字节的内存，共需要11位地址线（2^11 = 2048，略大于3K，即3072字节）来表示所有可能的地址。 12. SRAM地址线：256KB的SRAM具有8条数据线，表示每次可以读写8位数据。其地址线数量为2^(18) = 256 * 1024 字节，对应256KB。 13. 直接存取1M字节内存：要访问1MB内存，需要20条地址线（2^20 = 1024 * 1024 字节）。 14. 存储体组成：4片规格为4096×8的存储芯片可以组成一个32KB（4 * 4096 字节）的存储体，每片提供1024字节，四片就是4096字节，而8条数据线意味着可以同时读取8位数据。 这些知识点涵盖了存储器的基本类型、特性、操作速度、地址计算、存储层次以及容量计算等多个方面，是理解计算机存储系统的关键点。