关于存储器的层次结构，你应该知道这些

存储器的层次结构

存储器的分类：

按 在计算机中的作用(层次) 分类：

1. 主存储器:简称主存，又称内存储器(内存)
   用来存放计算机运行期间所需的大量程序和数据，CPU可以直接随机地对其进行访问，也可以和高速缓冲存储器(Cache)以及辅助存储器交换数据。
   其特点是容量较小、存取速度较快、每位价格较高。

2. 辅助存储器:简称辅存， 又称外存储器(外存)，是主存储器的后援存储器，用来存放当前暂时不用的程序和数据，以及一些需要 永久性保存的信息，它不能与CPU直接交换信息。
   其特点是容量极大、存取速度较慢、单位成本低。

3. 高速缓冲有储器:简称Cache,位于主存和CPU之间
   用来存放正在执行的程序段和数据，以便CPU能高速地使用它们。Cache的存取速度可以与CPU的速度相匹配，
   存储容量小、价格高。

按存储介质分类：

1. 磁表面存储器(磁盘、磁带)
2. 磁芯存储器半导体存储器(MOS型存储器、双极型存储器)
3. 光存储器(光盘)

按存取方式分类：

1. 随机存储器(RAM):存储器的任何一个存储单元的内容都可以随机存取，而且存取时间与存储单元的物理位置无关，主要用做主存或高速缓冲存储器。
   RAM又分为静态RAM (以触发器原理寄存信息) 和 动态RAM (以电容充电原理寄存信息)。
2. 只读存储器(ROM):存储器的内容只能随机读出而不能写入。信息一旦写入存储器就固定不变了，即使断电，内容也不会丢失。它与随机存储器可共同作为主存的一部分 ，统构成主存的地址域。
3. 串行访问存储器:对存储单元进行读/写操作时，需按其物理位置的先后顺序寻址
   顺序存取存储器(如磁带)：只能按某种顺序存取，存取时间的长短与信息在存储体上的物理位置有关，其特点是存取速度慢。
   直接存取存储器(如磁盘)：既不像RAM那样随机地访问任个存储单元， 也不像顺序存取存储器那样完全按顺序存取，而是介于两者之间。存取信息时通常先寻找整个存储器中的某个小区域(如磁盘上的磁道)，再在小区域内顺序查找。

按信息的可保存性分类：

1. 易失性存储器：断电后，存储信息即消失的存储器，如RAM。
2. 非易失性存储器：断电后信息仍保持的存储器，如ROM、磁表面存储器和光存储器.

破坏性读出：某个存储单元所存储的信息被读出时，原存储信息将被破坏，每次读出操作后，必须紧接一个再生的操作，以便恢复被破坏的信息。

非破坏性读出：读出时，被读单元原在储信息不被破坏

存储器的性能指标：

• 存储容量
• 单位成本
• 存储速度

存储容量 = 存储字数 X 字长（如 1M x 8位）
单位换算：1B （Byte，字节）= 8b（bit，位）

存储字数表示存储器的地址空间大小，字长表示一次存取操作的数据量。

单位成本：每位价格 = 总成本 / 总容量。

存储速度：数据传输率 = 数据的宽度 / 存储周期。

存取时间（Ta）：存取时间是指从启动一次存储器操作到完成该操作所用的时间。分为读出时间和写入时间。

存取周期：又称为读写周期或访问周期，它是指存储器进行一次完整的读写操作所需要的全部时间，即连续两次独立的访问存储器操作之间所需的最小时间间隔。

主存带宽：又称数据传输率，单位是字每秒、字节每秒（B / s）、位每秒（b / s）

存取时间不等于存取周期，通常存储周期大于存取时间

多级存储系统：

“Cache——主存” 层次 和 “主存——辅存” 层次，前者主要解决CPU和主存速度不匹配的问题，后者主要解决存储系统的容量问题

易错知识点：

磁盘属于直接存取存储器，速度介于随机存取储存器和顺序存取储存器之间

CPU不能直接访问硬盘。首先将硬盘中的数据调入内存才能被CPU访问

Cache中的内容只是主存内容的部分副本，因而Cache主存结构并没有增加主存容量，是为了解决主存与CPU速度不匹配的问题