微型计算机存储系统解析：主存、辅存与高速缓存

"微机原理与接口技术-存储器.ppt" 本文主要介绍了微机存储器的分类、组成、技术特点及其在微机系统中的重要角色。存储器是计算机系统中不可或缺的部分，它负责存储程序和数据。 首先，存储器被分为两大类：主存储器（内存）和辅助存储器（外存）。主存储器，又称内部存储器，与CPU紧密相连，能够直接与CPU交互，执行速度快，但容量相对较小，一般由RAM（随机访问存储器）和ROM（只读存储器）组成。RAM是临时存储运行中的程序和数据，断电后数据会丢失；而ROM则保存固定的系统程序和初始设置，即使断电数据也能保留。主存储器的容量直接影响到微机的运行效率。 辅助存储器，如硬盘、软盘和光盘，具有容量大、价格低廉的特点，但存取速度慢，不能直接与CPU通信，需通过输入/输出设备进行数据交换。辅助存储器主要用于长期存储大量不常使用的数据和程序。 高速缓冲存储器（Cache）是位于CPU和主存之间的高速小容量存储器，它的存在是为了缓解CPU与主存速度不匹配的问题，提高数据传输速率。现代微机中，Cache已经内置在CPU内部，以提升处理速度。 虚拟存储技术是解决主存容量不足问题的有效手段。通过软件和硬件的支持，虚拟存储器将主存和外存融合为一个逻辑存储空间，使得外存的部分区域可以被当作内存使用，实现内存的扩展。这使得系统能够在需要时自动将不常用的数据交换到外存，从而提高整体系统的性能。 存储器的主要技术指标包括存储容量、存储周期、可靠性和性价比。存储容量表示存储器可以存储的信息总量；存储周期是存储器完成一次读写操作所需的时间，它是衡量存储器速度的重要参数；存储器的可靠性关乎数据的安全性，高可靠性意味着数据不易丢失；而性能/价格比则是评价存储器性价比的关键因素。 半导体存储器，特别是微机中的主存储器，主要由半导体芯片构成，分为双极型和单极型MOS电路两类。半导体存储器以其体积小、功耗低和成本低等优点广泛应用于微机系统。其中，只读存储器（ROM）通常用于固化程序，而随机存取存储器（RAM）则用于动态存储运算数据。 微机的存储器系统是一个复杂而精细的层次结构，它由多种类型的存储器组成，每种存储器都有其特定的用途和性能特性，共同协作以满足微机运行时对速度和容量的需求。理解这些基础知识对于深入理解微机工作原理和优化系统性能至关重要。