第四章：存储系统：第一节——存储器概述
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目录
一、概述
以下图片，我们在第一章介绍过。
■ 现代计算机以存储器为中心，它是计算机中存放指令和数据的主要部件。
- 存储器的容量越大，能存储的信息越多。
- 提高存储系统的访问速度，是提高计算机处理信息速度的重要措施。
■因此，开发具有大容量、高速度和低成本的存储系统是计算机技术发展的关键目标之一。
对于计算机，我们所说的内存是指主存储器，硬盘是辅助存储器。对于智能手机，运行内存是指主存储器，机身内存是指辅助存储器。那么我们思考以下几个问题。
当我们买电脑时，喜欢给自己的计算机跑分
二、存储器的分类
1、存储介质
2、存储方式
3、可改写性
4、可保存性
5、功能和存取速度
三、存储器性能指标和存储系统性能结构
1、存储器性能指标
1）存储容量
存储容量是指存储器可以存储的二进制信息的总量
2）存取速度
可以分为存储时间，存储周期，存储器带宽
2、存储器系统层次结构
- 上层存储器可为下层存储器做缓冲，将最经常使用的数据的副本调度到上层，使得CPU只需要访问上层的快速小容量存储器即可获得大部分数据。可以有效提高存储系统的访问速度，缓解CPU与主存（内存）、主存（内存）与辅存（外存）的性能差异。
- 另外，使用大容量辅存（外存），缓解了主存（内存）容量不足的问题。
基于这种层次结构，就可构建出满足应用需求的 存储容量大、存取速度快、成本低的存储系统。
四、主存的基本结构
主存是机器指令直接操作的存储器，需要基于主存地址对其进行随机访问
那么为什么将待访问的存储单元的地址写入MAR中就可以找到存储体的这个具体的存储单元了呢？我们举例说明。
五、用于地址译码的译码结构
1、单译码结构
2、双译码结构
那么思考一下，相同存储容量，改用单译码结构，则译码输出线有多少条？
六、主存中数据的存放
1、机器字长与存储字长的区别
2、地址访问模式
- 主存通常按字节进行编址，而存储字长（主存中的一个存储单元所能储存的二进制位数）是字节的2的整数次幂倍（1,2,4,8等）。
- 一机器字长为32位的计算机为例，对主存的访问既可以按字节访问，也可以按16位半字节访问，还可以按32位字节访问。因此，可将主存地址划分为：
- 字节地址
- 半字地址
- 字地址
3、大端和小端方式
请同学们注意：
1．上述两种方式并没有绝对的优劣之分，它们在不同的处理器架构和应用场景中都有各自的适用性和优势。
2．除处理器外，大小端方式还涉及外部设备设计、网络数据传输、音视频文件保存等。
3．小端与大端方式的区别不仅存在于处理器的寄存器、存储器中，在指令集、系统总线等各个层次中也可能存在差别。
4、数据的边界对齐
- 主存空间通常按字节进行编址。
- 高级语言中不同数据类型的变量所包含的字节数量可能不同。
- 编译器在为这些变量分配主存空间时，理论上可以从主存空间的任何一个字节地址开始。
- 当一个多字节变量被编译器分布在不同的字存储单元中时，访问该变量就需要多个存取周期。
- 为了提高数据访问效率，应该要考虑数据变量、数据结构在主存空间中的边界对齐问题。
边界对齐的规则
- 字节数据不存在边界对齐问题（因为主存空间就是按字节编址的）
- 半字（2字节）数据的起始字节地址的最低1位为0（即地址是2的整数倍）
- 单字（4字节）数据的起始字节地址的最低2位为00（即地址是4的整数倍）
- 双字（8字节）数据的起始字节地址的最低3位为000 （即地址是8的整数倍）
七、练习
最后，感谢大家的观看！
原文地址：https://blog.csdn.net/2302_76674204/article/details/141534465
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