计算机组成原理:4、存储器概述

Posted by 蔡华的博客 on September 21, 2018

分类

  • 按照介质

  • 按照存取方式
    • 存取时间与物理地址无关(随机访问)
      • 随机存储器(RAM): 在程序执行过程中可以读写
      • 制度存储器(ROM):在程序执行过程中只能读
    • 存取时间与物理地址有关(串行访问)
      • 顺序存取存储器:磁带
      • 直接存取存储器:磁盘
  • 按照作用
    • 主存储器
      • RAM
        • 静态RAM(cache)
        • 动态RAM(内存芯片)
      • ROM(只读,但是不同的)(BIOS ROM)
        • MROM:Mask Read-Only Memory,中文全称“掩模式只读存储器”。掩模式只读存储器的内容是由半导体制造厂按用户提出的要求在芯片的生产过程中直接写入的,写入之后任何人都无法改变其内容。
        • PROM:可编程ROM
        • EPROM:可擦除可编程ROM,是一种断电后仍能保留数据的计算机储存芯片。一旦编程完成后,EPROM只能用强紫外线照射来擦除。
        • EEPROM:EEPROM(带电可擦写可编程读写存储器)是用户可更改的只读存储器 (ROM),其可通过高于普通电压的作用来擦除和重编程(重写)。不像EPROM芯片,EEPROM不需从计算机中取出即可修改。
    • Flash Memory → SSD
    • 高速缓存存储器(Cache)
    • 辅助存储器

存储器层次

层次结构

  • 寄存器并非只存在于CPU,IO端口中也有。
  • 对于指令能够操作的寄存器叫体系结构寄存器,对应的指令无法操作的register就是非体系结构寄存器。
  • 早期CPU中是没有cache的,随着发展一部分cache进入到了CPU。cache的作用是做CPU与主存的中间层,因为cache的访问速度更快,可以更CPU更好的配合。

缓存-主存层次与主存-辅存层次

缓存-主存-辅存

  • 缓存-主存是为了速度,由硬件连接
  • 主存和辅存是为了容量,有软硬件连接
  • 主存和辅存构成虚拟存储器,在程序使用时识别的是虚拟地址(逻辑地址),所以我们写程序的时候往往看到的初始内存地址为0。当程序被装入内存或指令要执行的时候,由特定的机构把逻辑地址转化为内存中的物理地址。
  • 缓存和主存使用的地址是主存的实地址(物理地址)
  • 缓存按内容查找
  • 缓存中保存的指令中的地址码保存的是主存的地址,把这个主存地址转化成缓存中的块号和块内偏移地址。

参考

  • https://baike.baidu.com/item/MROM
  • https://baike.baidu.com/item/EEPROM
  • https://baike.baidu.com/item/EPROM