计算机组成原理：存储系统详解与RAM工作原理

本资源是关于计算机组成原理的第4章，主要讲解了存储器的相关知识，适合计算机组成原理初学者学习。章节内容主要包括四个部分：存储器概述、主存储器、高速缓冲存储器以及辅助存储器。 首先，4.1存储器概述部分介绍了存储器的分类，如按存储介质分类（半导体、磁表面、磁芯、光盘存储器），其中区分了随机访问存储器（如DRAM）和顺序访问存储器（如磁带）。此外，还讨论了按存取方式分类（如随机存取存储器、只读存储器、直接存取存储器），以及按在计算机中的作用分类，强调了存储器的三个主要特性——速度、容量和存取方式之间的关系。 存储器层次结构是本章的重点，它包括存储系统的层次结构，解释了存储器为什么要分层，以及每个层次的作用。存储器层次结构通常包含主存储器、高速缓冲存储器和辅助存储器，如硬盘和闪存。层次结构中，虚拟存储器的概念被提及，通过逻辑地址到物理地址的映射，提高了存储效率。 4.2主存储器部分详细阐述了主存的基本组成，包括其与CPU的连接方式，如地址线和字节寻址、字寻址的区别，以及存储单元地址的分配。技术指标如存储容量、存储速度（读出、写入时间）、带宽等也被介绍。同时，通过半导体存储芯片的介绍，涵盖了芯片的结构、片选线、读写控制线的功能，以及静态RAM（SRAM）的工作原理和基本单元电路的设计。 4.3高速缓冲存储器（Cache）是提高系统性能的关键部分，主要关注Cache-主存地址映象的难点，以及高速缓存的存储原理和实现方式。这部分内容深入剖析了存储器的存取速度优化策略。 4.4辅助存储器，如磁盘和磁带，虽然在容量上较大但速度较慢，主要用于长期数据存储和备份。这部分讲解了它们的特点和在系统中的角色。 难点部分集中在存储器和CPU的连接、Cache-主存地址映射，这两个方面对于理解存储器工作原理和系统性能优化至关重要。 本章内容全面且深入，不仅介绍了存储器的基础概念，还涵盖了实际应用中的关键技术细节，对于理解计算机组成原理中的存储系统有很高的价值。