第4章存儲系統(tǒng)4.1存儲器概述4.1.1存儲器的主要性能指標(biāo)存儲器評價的主要標(biāo)準(zhǔn)是大容量、高速度和低價格。存儲器的容量是指存儲器能容納的二進制信息總量，通常用字節(jié)表示。常用的單位有字節(jié)B（Byte），千字節(jié)KB(KiloByte)，兆字節(jié)MB（MegaByte），吉字節(jié)GB（GigaByte）。1KB=210B，1MB=220B，1GB=230B。4.1.1存儲器的主要性能指標(biāo)存儲器的速度可用存取時間、存儲周期和存儲器帶寬來描述（1）存取時間是從存儲器接到讀命令起，到信息被送到存儲器輸出端總線上所需的時間。存取時間取決于存儲介質(zhì)的物理特性及使用的讀出機構(gòu)的特性。（2）存儲周期是存儲器進行一次完整的讀寫操作所需要的全部時間，也就是存儲器進行連續(xù)兩次讀寫操作所允許的最短間隔時間。存儲周期往往比存取時間大，因為存儲器讀或?qū)懖僮骱螅倳幸欢位謴?fù)內(nèi)部狀態(tài)的恢復(fù)時間。存儲周期的單位常采用us或ns(毫微秒)。（3）存儲器的帶寬表示存儲器單位時間內(nèi)可讀寫的字節(jié)數(shù)（或二進制的位數(shù)），又稱為數(shù)據(jù)傳輸率。4.1.1存儲器的主要性能指標(biāo)存儲器的價格可用總價格或每位價格來表示。存儲器的成本包括存儲單元本身的成本和完成讀寫操作必需的外圍電路的成本。4.1.2存儲器分類（1）按存儲元件分類：用半導(dǎo)體器件構(gòu)成的存儲器稱半導(dǎo)體存儲器，采用半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通(有電流)或者截止(無電流)表示數(shù)據(jù)0或1；磁性材料存儲器主要是磁芯存儲器和磁表面存儲器，后者又分為磁盤存儲器和磁帶存儲器，采用磁性材料的不同磁性方向表示數(shù)據(jù)0或1；光介質(zhì)存儲器一般做成光盤，利用光盤表面對極細的激光束的反射程度來區(qū)別存0還是存1。4.1.2存儲器分類（2）按存取方式分類：1）順序存取存儲器(SequentiallyAddressedMemory，SAM)：存儲器中的信息順序存放或讀出，其存取時間取決于信息存放位置。磁帶是典型的順序存取存儲器，讀取磁帶上的數(shù)據(jù)時，只能沿著磁帶順序逐塊查找。2）隨機存取存儲器(RandomAccessMemory，RAM)：這類存儲器可以在任一時刻按地址訪問存儲器中任一個存儲單元，而且訪問時間與地址無關(guān)，都是一個存取周期。半導(dǎo)體存儲器一般屬于這類存儲器。3）直接存取存儲器(DirectAddressedMemory，DAM)：此類存儲器存取信息時，首先選取需要存取的信息所在的區(qū)域，然后用順序方式存取。磁盤屬于直接存儲器，它對磁道的尋址是隨機的，在磁道上尋找扇區(qū)時采用順序?qū)ぶ贰?.1.2存儲器分類（3）按工作方式分：1）讀寫存儲器（Read/WriteStorage，RWS）：這類存儲器既能存入數(shù)據(jù)也能從中讀出數(shù)據(jù)。2）只讀存儲器(ROM)：在正常讀寫操作下這類存儲器的內(nèi)容只能讀出而不能寫入。4.1.2存儲器分類（4）按存儲器在計算機中的功能分類1）高速緩沖存儲器(Cache)：計算機系統(tǒng)中的高速小容量存儲器，接近CPU的工作速度，用來臨時存放指令和數(shù)據(jù)，一般由雙極型半導(dǎo)體組成。2）主存儲器：主存儲器是計算機系統(tǒng)中的重要部件，用來存放計算機運行時的大量程序和數(shù)據(jù)，主存儲器一般由MOS半導(dǎo)體存儲器構(gòu)成，比高速緩沖存儲器的容量大。CPU能夠直接訪問的存儲器稱內(nèi)存儲器，高速緩存和主存都是內(nèi)存儲器。3）輔助存儲器:輔助存儲器又稱外存儲器。外存儲器主要由磁表面存儲器，光存儲器組成。外存儲器的特點是容量大。4.1.2存儲器分類現(xiàn)代計算機中，把各種不同容量和不同存取速度的存儲器按一定的結(jié)構(gòu)有機地組織在一起，程序和數(shù)據(jù)按不同的層次存放在各級存儲器中，使整個存儲系統(tǒng)具有較好的速度、容量和價格等方面的綜合性能指標(biāo)。存儲系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)由三類存儲器構(gòu)成。主存和輔存構(gòu)