存储器

　　存储器是存储程序和数据的部件。它可以自动完成程序或数据的存取。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中，存储器是计算机系统中的记忆设备。按用途存储器可分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存)两大类。CPU不能直接访问外存，当需要某一程序或数据时.首先应调入内存，然后再运行。

　　1.内存

　　内存一般采用半导体存储单元.包括只读存储器、随机存储器和高速缓冲存储器。

　　(1)只读存储器(ROM)

　　只读存储器在制造的时候，信息(数据或程序)就被存入并永久保存。这些信息只能读出，一般不能写入，即使停电，这些数据也不会丢失。只读存储器一般用于存放计算机的基本程序和数据。下面介绍几种常用的ROM。

　　•可编程只读存储器(Pmgrammah|e ROM，FPROM)：一种电脑存储记忆晶片，它允许使用称为PROM编程器的硬件将数据写入设备中。在PROM被编程后，它就只能专用那些数据，并且不能被再编程。

　　•可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)：可实现数据的反复擦写。使用时，利用高电压将信息编程写入，擦除时将线路曝光于紫外线下，则信息被清空。EPROM通常在封装外壳上会预留一个石英透明窗以方便曝光。

　　•电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM.EEP-ROM)，可实现数据的反复的擦写。其实现原理类似EPROM，只是擦除方式是使用高电压完成，因此不需要透明窗曝光。

　　(2)随机存储器(RAM)

　　通常所说的计算机内存容量均指RAM存储器容量，即计算机的主存。RAM有两个特点：第一个特点是CPU可以随时直接对其读/写;当写入时，原来存储的数据被冲掉。第二个特点是易失性，即电源断开(关机或异常断电)时，RAM中的内容立即丢失。因此微机每次启动时都要对RAM进行重新装配。

　　RAM又可分为SRAM(Static RAM，静态随机存储器)和DRAM(Dynamic RAM，动态随机存储器)两种。静态RAM具有集成度低、价格高、存取速度快、不需要刷新的特点;动态RAM具有集成度高、价格低、存取速度较慢、需刷新的特点。

　　(3)高速缓冲存储器(Cache)

　　高速缓冲存储器(Cache)主要是为了解决CPU和主存速度不匹配，提高存储器速度而设计的。Cache一般用SRAM存储芯片来实现，因为SRAM比DRAM存取速度快而容量有限。

　　CPU向内存中写入或读出数据时，这个数据也被存储进高速缓冲存储器中。当CPU再次需要这些数据时，CPU就从高速缓冲存储器读取数据，而不是访问较慢的内存，如果需要的数据在高速缓冲存储器中没有.CPU会再去读取内存中的数据。

　　高速缓冲存储器主要主要由以下几部分组。

　　•Cache存储体：存放由主存调入的指令与数据块。

　　•地址转换部件：建立目录表以实现主存地址到缓存地址的转换。

　　•替换部件：在缓存满时按一定策略进行数据块替换并修改地址转换部件。

　　2.外存

　　外存可存放大量程序和数据，且断电后数据不会丢失，但是CPU不能直接访问外存，必须将要访问的调入内存，才能被CPU访问。常见的外储存器有硬盘、快闪存储器和光盘等。

　　(1)硬盘

　　硬盘(Hard Disk)是微型机上主要的外部存储设备。它由磁盘片、读写控制电路和驱动机构组成。硬盘具有容量大、存取速度快等优点，操作系统、可运行的程序文件和用户的数据文件一般都保存在硬盘上。

　　①硬盘的结构和原理

　　•磁头：磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。

　　•磁道：当磁盘旋转时。磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。

　　因此，磁盘上的磁道是一组同心圆。

　　•扇区：磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区。

　　•柱面：硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。

　　②硬盘的容量

　　一个硬盘的容量是由以下几个参数决定的，即磁头数H(Heads)、柱面数C(Cylinders)、每个磁道的扇区数S(Sectors)和每个扇区的字节数B(Bytes)。将以上几个参数相乘，乘积就是硬盘容量。即硬盘总容量=磁头数(H)×柱面数(C)×磁道扇区数(S)×每扇区字节数(B)

　　硬盘容量参差不齐，有320 GB、500 GB、750 GB等，甚至已达到数TB级。主流硬盘各参数为SATA接口、500GB容量、7 200 r/min转速和150 Mbps传输率。

　　③硬盘接口

　　硬盘与主板的连接部分就是硬盘接口，常见的有高级技术附件(Advanced Technology Attachment，ATA)、串行高级技术附件(Serial ATA，SATA)和小型计算机系统接口(Small Computer Sys.tem Interface，SCSI)。硬盘接口的性能指标主要是传输率，也就是硬盘支持的外部传输速率。

　　④硬盘转速

　　硬盘转速是指硬盘内电动机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内旋转的最大转数。硬盘转速单位为r/rain(Revolu.fions Per Minute)，即转/每分钟。