（中级软件设计师）计算机组成原理--计算机基本工作原理笔记

帝国理工小菜鸟

已于 2024-04-15 14:42:56 修改

阅读量800

点赞数 12

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：笔记

于 2024-04-01 10:08:41 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/DDPQLH/article/details/137015707

一、现代计算机硬件框图

二、存储系统

（一）、主存储器

存储体是计算机中用于储存数据的地方，它由若干个存储单元组成（存储单元由若干个存储元组成），是一个独立的存储实体。存储体具有读取、写入和保持（记忆）的功能。

MAR（内存地址寄存器）是一种特殊类型的寄存器，用于保存即将被读取或写入内存的数据所对应的内存地址。通过将地址信息传递给内部总线或外部总线，它充当一个引导信号，从而实现对主存储器或其他外围设备进行数据读写操作。

MDR（内存数据寄存器）则用于暂存从内存读出的一条指令或一个数据字，或准备写入内存的指令或数据。

MAR的位数：反映了存储单元的个数

MDR的位数：反应了存储字长

（二）、层次化存储结构

局部性原理是层次化存储结构的支撑

时间局部性：刚被访问的内容，立即又被访问

空间局部性：刚被访问的内容，临近空间很快被访问

注：虚拟存储体系是由主存 + 辅存两级存储器构成；三级存储结构是由 Cache + 主存 + 辅存三部分构成

（三）、层次化存储结构-分类

1、存储器位置

内存 & 外存

2、存取方式

（1）按内容存取

相联存储器（如Cache）

（2）按地址存取

随机存取存储器（如内存）

顺序存取存储器（如磁带）

直接存取存储器（如磁盘）（包含有随机存取存储器和顺序存取存储器的典型存储特征）

3、工作方式

（1）随机存取存储器RAM（如内存DRAM）

（2）只读存储器ROM（如BIOS）

注：DRAM：动态随机存取存储器；SRAM：静态随机存取存储器；EEPROM：点可擦可编程只读存储器。静态的（SRAM）比动态（DRAM）的快得多，但也贵得多。SRAM用来作为高速缓冲存储器（Cache），它会将每个位存储在一个双稳态的存储器单元中；DRAM用来作为主存及图形系统的帧缓冲区，它会将每个位存储为对一个电容的充电，由于电容非常小，在10~100ms时间内会失去电荷，所以需要周期性地刷新充电以保存信息。

随机存取存储器（RAM）：即手机中的运行内存，也相当于电脑的内存条。它主要的作用是提供程序运行时所需的高速缓存空间，确保程序能够流畅运行。RAM是临时存储数据的地方，与CPU交换高速缓存数据，所以运行内存的大小直接影响到系统能够同时运行多少个程序，以及程序运行的速度。当程序关闭或手机重启时，RAM中的数据会被清除。

只读存储器（ROM）：即手机中的机身存储，也相当于电脑的硬盘。ROM是手机的内置存储设备，用于永久存储数据和程序，包括安装的软件、系统文件、照片、视频等。即使手机断电，ROM中的数据也不会丢失。与RAM不同，ROM的容量通常较大，以满足用户存储大量数据的需求。

注：手机中并不存在独立的内存条，所有的存储都是整合在一起的。在物理结构上，手机的CPU、RAM和ROM等组件通常都集成在主板上，但它们在逻辑和功能上是分开的。