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存储器管理系统

存储器的分类

存储器可以按照在计算机中的作用、介质、存取方式、信息是否可保存进行一定的分类。

存储器按在计算机的作用（层次）分类

1）主存储器
简称主存，又称内存储器（内存），用来存储计算机运行期间所需要的大量程序和数据，CPU可以直接的对主存进行访问，也可以和高速缓存器Cache和辅助存储器进行数据交换。其特点是：容量小、存取速度快、每位价格高。
2）辅助存储器
简称辅存，又称为外存储（外存），是主存储器的后援存储器。用它来存放暂时不需要的程序和数据，以及一些需要永久性保存的信息，它不能与ＣＰＵ直接交换信息。其特点是容量极大、存取的速度较慢、单位成本低。
3）高速缓冲存储器
简称Cashe，位于主存和CPU之间，用来存储正在执行的数据和程序，为了使CPU能够高速的使用它们。因为缓存的存取速度可以与CPU 的速度相匹配，但是存储容量小价格高。 目前的高档计算机把他制作在ＣＰＵ中

按存储介质分类

1）磁表面存储器（磁盘、磁带）
2）磁芯存储半导体存储器存储器（MOS型存储器、双极型存储气器)
3）光存储器（光盘）

存取方式分类

1)随机存储器（RAM）
存储器任何一个单元的内容都可以随机的读取，而且读取的时间和存储的物力位置无关。其优点是： 读写方便、使用灵活，主要用作是主存或高速缓冲存储器。RAM又可以分为静态RAM（以触发器的原理来存储信息）和动态的ＲＡＭ（以电容充电的额原理来存储数据）
2)只读存储器（ROM）
只能随机的读出而且不能写入。信息一旦写入存储器就固定不变，即时断电内容也不会丢失。通常用它来存放不变的程序和数据甚至用于操作系统的固化。它与随机存储器可以共同作为主存的一部分，统一构成主存的地址域。
但是由ROM 派生出来的存储器也包含可重复重写的类型，RAM和ＲＯM的存取方式都是随机的 。可以通过电擦除的方式进行写入，只读的方式没有保留，但仍然保留了断电内容保存，随机读取然而其写入方式比 读取速度慢很多。
3)串行访问存储器
对存储单元进行读写操作时，需要按照其物理位置先后按照顺序进行存取，按照顺序的（磁带）与直接存取存储器（磁盘）
顺序存取存储器特点：
直接存取存储器特点：

按照信息的可保存性分类

存储器的性能指标

存储器有三个主要性能指标，即存储容量、单位成本和存储成本。这三个相互制约，设计存储器的系统所追求的目标就是大容量、成本低和高速度。
1)存储器的容量
存储器的容量=存储字数*字长(1Ｍ＊８位)一个字节就是８位１Ｂ＝８ｂ
2）单位的成本
每位价格＝总成本/总能量
3）存储速度
数据传输速率=数据的宽度/存储周期
1>存取时间T(a)
存取时间是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间，分为读出时间和写入时间。
2>存取周期T(m)
存取周期又称为读周期或者访问周期。它是指存储器的进行一次完整的读写操作所需的全部时间的，即两次独立地访问存储器操作的（读或写操作）之间最小的间隔。
3>主存带宽B(m)
又称为数据传输率，表示每秒从主存进出信息的最大数量，单位为字/秒 、字节/秒、位/秒
存取周期=存取时间+恢复时间
存取周期>=存取时间

存储器的结构层次化

多级存储系统

为了解决存储大容量、高速度和低成本三证的相互制约的矛盾，在计算机的系统中。
如 图：
主存和Cache
主存和辅存。

半导体随机存储器

半导体存储芯片

半导体存储芯片的基本结构

1）存储矩阵
有大量的存储单元和阵列构成。
2）译码驱动
将来自地址总线的地址信号翻译成对应的存储单元的选通信号，该信号在电路的配个下完成对被选中单元的读/写操作。
3）读写电路
包括读出放大器和写入电路，用来完成读/写操作。
4）读/写空 控制线
决定芯片的读/写操作
5） 片选线
确定哪个存储芯片被选中
6）地址线
是单向输入的，其位数与存储字的个数有关
7）数据线
是双向的，其位数与读出或写入的数据与位数有关，数据线和 地址线数共同反映存储 芯片的容量大小。如地址线10根，数据线8根，则芯片容量=2^10 *8 =8K位
半导体随机存取存储器按其存储信息的原理不同分为静态ＲＡＭ和动态ＲＡＭ两种。
高度缓冲存储器大多由静态的RAM组成，动态存储器则在广泛运用于计算机的主存。

74138 译码器

译码器是编码的逆过程，实现译码功能的电路称为译码器。输入的是三位二进制码，8个输出端对应八种状态。因此又称为3/8译码器。

SRAM存储器的工作原理

DRAM存储器的工作原理

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