存儲器為核心

1. 計算機內存儲器分為哪兩種,談談其主要作用

1、磁芯存儲器：

是隨機存取計算機存儲器的主要形式。這種存儲器通常被稱為核心存儲器，或者非正式地稱為核心存儲器。

核心使用微小的磁環（環），核心通過線程來寫入和讀取信息。
每個核心代表一點信息。 磁芯可以以兩種不同的方式（順時針或逆時針）磁化，存儲在磁芯中的位為零或一，取決於磁芯的磁化方向。

布線被布置成允許單個芯被設置為1或0，並且通過向所選擇的導線發送適當的電流脈沖來改變其磁化。 讀取內核的過程會導致內核重置為零，從而將其擦除。
這稱為破壞性讀數。 在不進行讀寫操作時，即使關閉電源，內核也會保持最後的值。 這使它們成為非易失性的。

2、半導體存儲器（semi-conctor memory）：

是一種以半導體電路作為存儲媒體的存儲器，內存儲器就是由稱為存儲器晶元的半導體集成電路組成。

按其功能可分為：隨機存取存儲器（簡稱RAM）和只讀存儲器（只讀ROM）。體積小、存儲速度快、存儲密度高、與邏輯電路介面容易。

(1)存儲器為核心擴展閱讀

早期的計算機最常見的存儲器是各種磁芯製成的。這種磁芯存儲器已被微型集成電路塊上的半導體存儲器所取代。磁芯存儲器是華裔王安於1948年發明的(注)。最初的磁芯存儲器只有幾百個位元組的容量。

磁芯的英文名稱就是core，磁芯存儲器就叫作core memory。雖然磁芯存儲器已經被淘汰，但一些人還是出於習慣把內存叫做core。

在鐵氧體磁環里穿進一根導線，導線中流過不同方向的電流時，可使磁環按兩種不同方向磁化，代表「1」或「0」的信息便以磁場形式儲存下來。

最常見的核心存儲器形式，X /
Y線重合電流，用於計算機的主存儲器，由大量小環形亞鐵磁陶瓷鐵氧體（磁芯）組成網格結構（組織為「堆疊「稱為平面的層」，電線穿過核心中心的孔。

在早期系統中有四條線：X，Y，Sense和Inhibit，但後來的核心將後兩條線組合成一條Sense
/
Inhibit線。每個環形線圈存儲一位（0或1）。每個平面中的一個位可以在一個周期內被訪問，因此一個字數組中的每個機器字被分布在一堆「平面」上。

每個平面將並行操作一個字的一位，允許在一個周期內讀取或寫入完整的字。

2. 存儲器是由哪四部分組成每部分的作用是什麼

存儲器是由存儲體、地址寄存器、地址解碼驅動電路、讀/寫控制邏輯、數據寄存器、讀/寫驅動器等六個部分組成

存儲體是存儲器的核心，是存儲單元的集合體
地址寄存器用於存放CPU訪問存儲單元的地址，經解碼驅動後指向相應的存儲單元。
解碼器將地址匯流排輸入的地址碼轉換成與其對應的解碼輸出線上的高電平或低電平信號，以表示選中了某一單元，並由驅動器提供驅動電流去驅動相應的讀/寫電路，完成對被選中單元的讀/寫操作。
讀/寫驅動器用以完成對被選中單元中各位的讀/寫操作，包括讀出放大器、寫入電路和讀/寫控制電路。
數據寄存器用於暫時存放從存儲單元讀出的數據，或從CPU輸出I/O埠輸入的要寫入存儲器的數據。
讀/寫控制邏輯接收來自CPU的啟動、片選、讀/寫及清除命令，經控制電路綜合處理後，發出一組時序信號來控制存儲器的讀/寫操作。
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3. 存儲器的簡介

存儲器的主要功能是存儲程序和各種數據，並能在計算機運行過程中高速、自動地完成程序或數據的存取。存儲器是具有「記憶」功能的設備，它採用具有兩種穩定狀態的物理器件來存儲信息。這些器件也稱為記憶元件。在計算機中採用只有兩個數碼「0」和「1」的二進制來表示數據。記憶元件的兩種穩定狀態分別表示為「0」和「1」。日常使用的十進制數必須轉換成等值的二進制數才能存入存儲器中。計算機中處理的各種字元，例如英文字母、運算符號等，也要轉換成二進制代碼才能存儲和操作。
存儲器：存放程序和數據的器件
存儲位：存放一個二進制數位的存儲單元，是存儲器最小的存儲單位，或稱記憶單元
存儲字：一個數（n位二進制位）作為一個整體存入或取出時，稱存儲字
存儲單元：存放一個存儲字的若干個記憶單元組成一個存儲單元
存儲體：大量存儲單元的集合組成存儲體
存儲單元地址：存儲單元的編號
字編址：對存儲單元按字編址
位元組編址：對存儲單元按位元組編址
定址：由地址尋找數據，從對應地址的存儲單元中訪存數據。
以存儲體（大量存儲單元組成的陣列）為核心，加上必要的地址解碼、讀寫控制電路，即為存儲集成電路；再加上必要的I/O介面和一些額外的電路如存取策略管理，則形成存儲晶元，比如手機中常用的存儲晶元。得益於新的IC製造或晶元封裝工藝，現在已經有能力把DRAM和FLASH存儲單元集成在單晶元里。存儲晶元再與控制晶元（負責復雜的存取控制、存儲管理、加密、與其他器件的配合等）及時鍾、電源等必要的組件集成在電路板上構成整機，就是一個存儲產品，如U盤。從存儲單元（晶體管陣列）到存儲集成電路再到存儲設備，都是為了實現信息的存儲，區別是層次的不同。

4. 存儲器由哪幾部分組成，如何使用

存儲器由存儲體、地址解碼器和控制電路組成。

1)存儲體是存儲數據信息的載體。由一系列存儲單元組成，每個存儲單元都有確定的地址。存儲單元通常按位元組編址，一個存儲單元為一個位元組，每個位元組能存放一個8位二進制數。就像一個大倉庫，分成許多房間，大倉庫相當於存儲體，房間相當於位元組，房間都有編號，編號就是地址。

2)地址解碼器將CPU發出的地址信號轉換為對存儲體中某一存儲單元的選通信號。相當於CPU給出地址，地址解碼器找出相應地址房間的鑰匙。通常地址是8位或1 6位，輸入到地址解碼器，產生相應的選通線，8位地址能產生28=256根選通線，即能選通256位元組。16位地址能產生216=65536=64K根選通線，即能選通64K位元組。當然要產生65536根選通線是很難想像的，實際上它是分成256根行線和256根列線，256 X 256=65536，合起來能選通65536個存儲單元。

3)存儲器控制電路包括片選控制、讀／寫控制和帶三態門的輸入／輸出緩沖電路。

①片選控制確定存儲器晶元是否工作。

②讀/寫控制確定數據傳輸方向；若是讀指令，則將已被選通的存儲單元中的內容傳送到數據匯流排上；若是寫指令，則將數據匯流排上的數據傳送到已被選通的存儲單元中。

③帶三態門的輸入/輸出緩沖電路用於數據緩沖和防止匯流排上數據競爭。數據匯流排相當於一條車流頻繁的大馬路，必須在綠燈條件下，車輛才能進入這條大馬路，否則要撞車發生交通事故。同理，存儲器的輸出端是連接在數據匯流排上的，存儲器中的數據是不能隨意傳送到數據匯流排上的。例如，若數據匯流排上的數據是「1」(高電平5V)，存儲器中的數據是「0」(低電平OV)，兩種數據若碰到一起就會發生短路而損壞單片機。因此，存儲器輸出埠不僅能呈現「1」和「O」兩種狀態，還應具有第三種狀態「高阻"態。呈「高阻"態時，它們的輸出埠相當於斷開，對數據匯流排不起作用，此時數據匯流排可被其他器件佔用。當其他器件呈「高阻"態時，存儲器在片選允許和輸出允許的條件下，才能將自己的數據輸出到數據匯流排上。

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5. 計算機存儲系統一般是指

計算機系統中的存儲器系統是指計算機中由存放程序和數據的各種存儲設備、控制部件及管理信息調度的設備（硬體）和演算法（軟體）所組成的系統。

存儲系統是計算機的重要組成部分之一。存儲系統提供寫入和讀出計算機工作需要的信息（程序和數據）的能力，實現計算機的信息記憶功能。現代計算機系統中常採用寄存器、高速緩存、主存、外存的多級存儲體系結構。

計算機存儲系統的核心是存儲器，存儲器是計算機中必不可少、用來存儲程序和數據的記憶設備。

內部存儲器（簡稱內存）主要存儲計算機當前工作需要的程序和數據，包括高速緩沖存儲器（Cache，簡稱緩存）和主存儲器。目前構成內存的主要是半導體存儲器。外部存儲器（簡稱外存）主要有磁性存儲器、光存儲器和半導體存儲器三種實現方式，存儲介質有硬磁碟、光碟、磁帶和移動存儲器等。

現代計算機系統多級存儲體系結構如下圖6-1，其中越頂端的越靠近CPU，存儲器的速度越快、容量越小、每位的價格越高。採用這種組織方式能較好地解決存儲容量、速度和成本的矛盾，提供一個在價格、容量上邏輯等價於最便宜的那一層存儲器，而訪問速度接近於存儲系統中最快的那層存儲器。

存儲系統的層次化結構

存儲系統的層次化結構可以分為5級：寄存器組、高速緩存Cache、主存、虛擬存儲器和外部存儲器。

其中，寄存器組總是在CPU內部，程序員可通過寄存器名訪問，無匯流排操作，訪問速度最快；

其餘4級均在CPU外部，Cache和主存構成內存儲系統，程序員通過匯流排定址訪問存儲單元，訪問速度較寄存器差；虛擬存儲器對程序員而言是透明的 ；外部存儲系統容量大，需通過I/O介面與CPU交換數據，訪問速度最慢。