2.主存储器
主存储器也称为内存储器,亦简称为主存或者内存,用来存储iE在执行的程序和被处理的数据,与CPU合称为主机。它接收CPU送来的地址,读取指令或者数据。从存储器取数,称为读操作:向存储器存数,称为写操作。向存储器读/写数据,亦称为访问。
为了提高CPU取指令或者读/写数据的速度,现代微处理器都在CPU与主存之间设置有一个高速缓冲存储器(Cache),如图2-6所示。Cache用来存储频繁执行的指令或者频繁使用的数据。
1)主存储器的特点
主存储器由许多存储单元组成,在微型计算机中以字节为单位,单元序号称为地址,顺序排列。各存储单元数量的总和称为容量,是计算机的重要技术指标。由于地址具有惟一性,因此用作存储单元的标识,对主存的访问按地址进行,如图2-7所示。
·位(bit):是计算机中度量数值的最小单位,表示一位二进制信息。
·字节(Byte):由8位(bit)二进制位组成,是信息存储中常用的基本单位。
·字(Word):对应于CPU中的字,当字长大于8时,由多个字节组成,取决于机器的类型,用作信息处理的单位。
.存储容量单位:常用KB、MB、GB表示,由地址的位数决定,且
1KB=210B,1MB-210KB,1GB-210MB,ITB-210 GB=1024GB
2)内存储器的分类目前内存储器主要分为随机存取存储器、只读存储器、互补金属氧化物半导体存储器和高速缓冲存储器。
(1)随机存取存储器RAM(Random Access Memory)是一种可读/写存储器, 任何一个单元的内容可以随机存取,存取时间与存储单元的物理位置无关,关机后存储的信息丢失。计算机系统中大部分内存采用随机存取存储器。
(2)只读存储器ROM(Read Only Memory)的内容事先写入,开机后只能读出,不能写入, 常来存放固定程序、常数以及字库等,同属内存的一部分。
(3)互补金属氧化物半导体CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)存储器是内存的一个特殊存储区域,存放计算机开机时所需的配置信息,由电池供电,关机时信息不丢失。其内容随计算机系统配置的改变而改变。
(4)高速缓冲存储器(Cache)是设置在CPU和内存之间的高速小容量存储器,存放频繁使用的程序和数据。CPU访问内存时,首先访问Cache,如果Cache中有所要的数据,称为命中;若没有,称为未命中,则需访问内存,并把从内存中读取的数据写入Cache,已备下一次使用。使用Cache可有效提高CPU访问内存的速度。
3.总线
总线是连接多个部件的信息传输线,是各部件共享的传输介质。每一时刻只允许-一个部件向总线发送信息,多个部件可同时接收。总线由多条传输线组成,每条线传输- ~位 二进制数。若干条传输线可同时传输若干位二进制数,如32位总线,可同时传输32位数据。按传输信息的不同,系统总线可分为三类,即地址总线、数据总线和控制总线。
1)地址总线
地址总线用来传送内存或者外围设备的地址。CPU访问存储器时操作数地址送地址总线,输入/输出操作时输入/输出设备的地址(/O接口)送到地址总线,用来指示数据读/写的单元。地址总线的位数也称为宽度,决定寻址范围。地址总线一般为单向传输线。
2)教据总线
数据总线用来传输数据信息,一般为双向传输线。数据总线的位数亦称为数据线宽度,与机器字长和存储器位数有关,是计算机系统的一个重要参数。
3)控制总线
控制总线用来传送执行指令时的控制信号,比如存储器读/写信号等。
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