文档介绍：第四章存储系统
存储器的两大功能:
1、存储(写入Write)
2、取出(读出Read)
三项基本要求:
1、大容量
2、高速度
3、低成本
概述
存储器相关特性
从存储器收到读(或写)申请命令,到从存储器读(或写入)信息所需的时间称为存取时间(存储器访问时间)
存取周期指示存储器做连续访问操作过程中一次完整的存取操作所需的全部时间。
指本次存取开始到下一次存取开始之间所需的时间。即 存取时间加上一段附加时间。
存储器相关特性
数据传输率是数据传入或传出存储器的速率。
R 单位:位数/每秒(bps)
存储器的分类
(1)主存(内存)
主要存放CPU当前使用的程序和数据。
速度快
容量有限
(2)辅存
(外存)
存放大量的后备程序和数据。
速度较慢
容量大
(3)高速缓存
存放CPU在当前一小段时间内
多次使用的程序和数据。
速度很快
容量小
存储器的分类
2. 按存储介质分类
(1)半导体存储器
利用双稳态触发器存储信息
静态存储器:
依靠电容存储电荷的原理存储信息
(2)磁表面存储器
动态存储器:
容量大,
长期保存信息,
利用磁层上不同方向的磁化区域表示信息。
非破坏性读出,
作外存。
功耗较大,速度快,作Cache。
功耗较小,容量大,速度较快,作主存。
存储器的分类
(3)光盘存储器
速度慢。
利用光斑的有无表示信息。
容量很大,
非破坏性读出,
长期保存信息,
作外存。
随机存取:
可按地址访问存储器中的任一单元,
(1)随机存取存储器
访问时间与单元地址无关。
存储器的分类
RAM
存取周期或读/写周期
固存:
(ns)
:可读可写
ROM
:只读不写
PROM:
用户不能编程
用户可一次编程
EPROM:
用户可多次编程
(紫外线擦除)
EEPROM:
用户可多次编程
(电擦除)
速度指标:
作主存、高速缓存。
存储器的分类
(2)顺序存取存储器(SAM)
访问时读/写部件按顺序查找目标地址,访问时间
与数据位置有关。如:磁带
等待操作
平均等待时间
读/写操作
两步操作
速度指标
(ms)
数据传输率
(字节/秒)
存储器的分类
(3)直接存取存储器(DAM)
访问时读/写部件先直接指向一个小区域,再在该区域内顺序查找。访问时间与数据位置有关。如:磁盘
三步操作
定位(寻道)操作
等待(旋转)操作
读/写操作
速度指标
平均定位(平均寻道)时间
平均等待(平均旋转)时间
数据传输率
(ms)
(ms)
(位/秒)
存储系统的层次结构
三级存储体系结构:
高速缓存—主存—外存
1)主存储器:指能由CPU直接编程访问的存储器。存放需要执行的程序和需要处理的数据。也称为内存。
2)外存储器:指用来存放需要联机保存但暂不使用的程序和数据。对主存的补充和后援。位于主机的逻辑范畴之外。简称为外存。
3)高速缓存:存放最近要使用的程序和数据。解决CPU和主存之间的速度匹配。