前言

计算机组成原理的知识抽象、晦涩、不易理解并记忆，在此对“存储系统”一章中重点知识总结成提纲。

存储器的分类（按存取方式）

1. 随机存储器（RAM）

静态随机存储器（SRAM）
示例：高速缓冲存储器（Cache）(缓存)
动态随机存储器（DRAM）
示例：主存储器（MM）（主存/内存）

2. 只读存储器（ROM）

示例：

掩模式只读存储器（MROM）
一次可编程只读存储器（PROM）
可擦除可编程只读存储器（EPROM）
电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）
紫外线可擦除可编程只读存储器（UVEPROM）
闪速存储器（Flash）
固态硬盘（SSD）

注意：

广义只读：随机取，不能存
狭义只读：随机存取
目前的只读存储器（ROM）基本都是狭义只读，具有非易失、随机存取的特性。但存取速度比随机存取存储器（RAM）慢，仍不可用只读存储器（ROM）完全代替随机存取存储器（RAM）

3. 串行访问存储器

顺序存取存储器（SAM）
示例：磁带
直接存取存储器（DAM）
示例：磁盘，只读型光盘存储器（CD-ROM）（光盘）

存储器的组成

组件由大到小（大包含小）依次为：

计算机系统=计算机硬件系统+计算机软件系统
计算机硬件系统=存储器+控制器+运算器+输入设备+输出设备
存储器=主存储器（内存储器）（MM）+辅助存储器（外存储器）+高速和缓冲处理器（Cache）
主存储器=地址寄存器（MAR）+存储体+数据寄存器（MDR）+时序控制逻辑
存储体（存储矩阵）=若干存储单元
存储单元=若干存储元件
每个存储元件存储一位二进制代码

注意：现代计算机的地址寄存器（MAR）和数据寄存器（MDR）在中央处理器（CPU）中

主存储器（MM）使用动态随机存储器（DRAM）+只读存储器（ROM）
高速缓冲处理器（Cache）使用静态随机存储器（SRAM）

存储系统的多级层次

组件从上往下金字塔结构依次为：

中央处理器（CPU）（不是存储器）
寄存器
高速缓冲处理器（Cache）
主存储器（MM）
辅存储器

多模块存储器的类型

单体多字存储器
多体并行存储器（高位交叉编址+低位交叉编址）

主存储器（MM）与中央处理器（CPU）连接的接口

地址总线
数据总线
片选线
读/写控制线（1根或2根）

主存储器（MM）容量的扩展方式

位扩展法
字扩展法
位字扩展法

片选信号的产生方式

线选法（有n个信号/片用n根）
译码片选法（有n个信号/片用log以2为底的n根）

磁盘存储器的组成

组件由大到小（大包含小）依次为：

磁盘
盘片/盘组
盘面
磁道
扇区/块（磁盘读写的最小单位）

另一个角度的概念：柱面

地址=磁盘号+盘面号+磁道号+扇区号
平均存取时间=寻道时间（找磁道）+旋转时间（找扇区）+传输时间（传数据）

磁盘阵列的类型

RAID0：无冗余和无校验的磁盘阵列
RAID1：镜像磁盘阵列
RAID2：海明码纠错的磁盘阵列
RAID3：位交叉奇偶校验的磁盘阵列
RAID4：块交叉奇偶校验的磁盘阵列
RAID5：无独立校验的奇偶校验的磁盘阵列
…

主存储器（MM）和高速缓冲处理器（Cache）的映射方式

全相联映射
直接映射
组相联映射

高速缓冲处理器（Cache）中主存储器（MM）块的替换算法

随机（RAND）算法
先进先出（FIFO）算法
近期最少使用（LRU）算法
最不经常使用（LFU）算法

高速缓冲处理器（Cache）的写策略

命中高速缓冲处理器（Cache）：

全写法
回写法

不命中高速缓冲处理器（Cache）：

写分配法
非写分配法

搭配使用：全写法+非写分配法；回写法+写分配法

虚拟存储器类型

页式虚拟存储器
段式虚拟存储器
段页式虚拟存储器

总结

计算机组成原理的知识抽象、晦涩、不易理解并记忆，在此对“存储系统”一章中重点知识总结成提纲。

参考资料

《2023年计算机组成原理考研复习指导》组编：王道论坛
哔哩哔哩平台《王道计算机考研计算机组成原理》视频课

作者的话

感谢参考资料的作者/博主
作者：夜悊
如果文章对你有帮助，请点个赞或加个粉丝吧，你的支持就是作者的动力~
文章在描述时有疑惑的地方，请留言，定会一一耐心讨论、解答
文章在认识上有错误的地方, 敬请批评指正
望读者们都能有所收获