2021年度计算机组成原理讲义.ppt

概 述
一、存储器分类
1. 按存储介质分类
存储介质是指能寄存“0”、“1”两种代码并能区别两种状态的物质或元器件。
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计算机组成原理
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(1) 半导体存储器
(2) 磁表面 存储器
(3) 磁芯存储器
(4) 光盘存储器
易失
TTL 、MOS
磁头、载磁体
硬磁材料、环状元件
激光在磁光材料上进行读写操作。
非
易
失
体积小、功耗低、存取时间短
磁盘、磁带
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计算机组成原理
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计算机组成原理
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(1) 存取时间与物理地址无关（随机访问）
顺序存取存储器（串行） 磁带

2. 按存取方式分类
(2) 存取时间与物理地址有关（串行访问）
随机存储器
只读存储器
直接存取存储器 先直接后串行 磁盘
在程序的执行过程中 可 读 可 写
在程序的执行过程中 只读
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计算机组成原理
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磁盘、 磁带 、光盘
高速缓冲存储器（Cache）
Flash Memory
存
储
器
主存储器
辅助存储器
MROM
PROM
EPROM
EEPROM
RAM
ROM
静态 RAM
动态 RAM
3. 按在计算机中的作用分类

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计算机组成原理
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高
低
小
大
快
慢
辅存
寄存器
缓存
主存
磁盘
光盘
磁带
光盘
磁带
速度
容量
价格 位
／
1. 存储器三个主要特性的关系
二、存储器的层次结构
CPU
CPU
主机

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计算机组成原理
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缓存
CPU
主存
辅存
2. 缓存 主存层次和主存 辅存层次
10 ns
20 ns
200 ns
ms

缓存-主存层次主要解决CPU和主存速度不匹配的问题，主存和缓存之间的数据调用是由硬件自动完成的。
主存-辅存层次主要解决存储系统的容量问题 。
主存和辅存之间的数据调用是由硬件和操作系统共同完成。
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计算机组成原理
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缓存
主存
辅存
主存
虚拟存储器
虚地址
逻辑地址
实地址
物理地址
主存储器
（速度）
（容量）
1) 指令地址码访问的地址为虚地址或逻辑地址。
2) 程序在执行过程中真正能访问到的地址为物理地址。
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计算机组成原理
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