計(jì)算機(jī)組成原理__課件.ppt

1、計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)課件 王 誠(chéng) 教授 清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系 2009年10月,第 1 章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,（為何要學(xué)習(xí)這門(mén)課程，怎么學(xué)，如何要求， 課程主要內(nèi)容簡(jiǎn)介） 1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成及其層次結(jié)構(gòu) 1.2 計(jì)算機(jī)硬件的個(gè)功能部件及其功能 1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要的技術(shù)與性能指標(biāo) 1.4 計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)概述 1.5 計(jì)算機(jī)發(fā)展進(jìn)步、分類(lèi)和拓展應(yīng)用進(jìn)程,為什么要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)組成原理這門(mén)課程,計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)本科生的一門(mén)統(tǒng)設(shè)必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。在我們系強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才，是把這門(mén)課程作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)的內(nèi)容之一來(lái)安排的。 不是只有設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的人才要學(xué)這門(mén)課,計(jì)

2、算機(jī)專(zhuān)業(yè)的人員都應(yīng)該對(duì)其有所了解。選擇了計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)，終生要與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)打交道、要使用好計(jì)算機(jī)就應(yīng)該學(xué)習(xí)這門(mén)課，否則就算不上一名合格的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員?？偛辉摪延?jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)看作為電視機(jī)一樣的產(chǎn)品，開(kāi)一下電源選選臺(tái)能看節(jié)目了就行了。 計(jì)算機(jī)中有許多知識(shí)是到處都會(huì)用到的，是學(xué)習(xí)后續(xù)多門(mén)課程 (系統(tǒng)結(jié)構(gòu)， 操作系統(tǒng)，編譯原理，高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì), 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)庫(kù)) 的基礎(chǔ)，將來(lái)工作中如何想清楚、如何解決遇到的許多問(wèn)題都會(huì)涉及到計(jì)算機(jī)的硬件問(wèn)題。,1,課程有多難，能不能學(xué)好,說(shuō)計(jì)算機(jī)組成原理課程不是太難學(xué)是不能令人信服的，說(shuō)根本無(wú)法學(xué)好也缺乏足夠的理由和證據(jù)。 從計(jì)算機(jī)組成原理的內(nèi)容來(lái)講，實(shí)在沒(méi)有太多

3、難懂的原理，與生活中遇到的許多很平常的現(xiàn)象大有同工異曲之處，它不像數(shù)學(xué)，沒(méi)有多少理論推導(dǎo)，也沒(méi)有物理學(xué)中的高深理論，不用冥思苦想，接受它的規(guī)定和實(shí)現(xiàn)方案即可。如果說(shuō)難，難就難在計(jì)算機(jī)中的問(wèn)題是我們平時(shí)從未接觸到、更沒(méi)親眼看見(jiàn)過(guò)事物，尚未碰到先怕三分，把本來(lái)簡(jiǎn)單的問(wèn)題折騰復(fù)雜了；教師缺乏計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程背景進(jìn)一步加劇了這個(gè)矛盾。 學(xué)生應(yīng)該根據(jù)自己的實(shí)際水平和將來(lái)的工作要求，恰當(dāng)?shù)卮_定對(duì)自己學(xué)習(xí)這門(mén)課程的要求。,2,課程教學(xué)定位和教學(xué)要求,計(jì)算機(jī)組成原理課程教學(xué)應(yīng)該建立在硬、軟件組成大體完整的系統(tǒng)平臺(tái)之上，無(wú)疑這是一門(mén)硬件內(nèi)容為主的課程，但需要兼顧一點(diǎn)基礎(chǔ)軟件的課程，認(rèn)為課程內(nèi)容只限于純硬件(

4、裸機(jī))是很過(guò)時(shí)的認(rèn)識(shí)，至少需要了解匯編語(yǔ)言以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操作使用方面的基礎(chǔ)知識(shí)，把學(xué)習(xí)和使用硬件結(jié)合起來(lái)。 教學(xué)過(guò)程中，要把學(xué)習(xí)原理知識(shí)和應(yīng)用原理解決實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái)，避免泛泛地講解書(shū)本內(nèi)容，解決問(wèn)題可以首先從看別人怎么用已知原理設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)實(shí)用系統(tǒng)，再考慮自己能做些什么實(shí)際工作才會(huì)使學(xué)習(xí)更有趣味，更有用。 學(xué)生可以對(duì)自己提出主要學(xué)懂基本原理并能通過(guò)考試為底線要求，和還有一定應(yīng)用能力的正常要求。,3,這里說(shuō)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（computer system），是指電子數(shù)字通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，三個(gè)定語(yǔ)各自表明了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)方面的特性。 “電子”一詞表明使用電子線路（不同于機(jī)械、繼電器等）來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件的

5、關(guān)鍵邏輯功能； “數(shù)字”一詞表明使用的電子線路是數(shù)字式電路（不同于模擬電路），運(yùn)算和處理的數(shù)據(jù)是二進(jìn)制的離散數(shù)據(jù)（不同于連續(xù)的電壓或電流量）； “通用”一詞表明計(jì)算機(jī)本身功能多樣(并非專(zhuān)用于某種特定功能)，具有完成各種運(yùn)算或數(shù)據(jù)處理能力。,1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,4,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成。 硬件指由中央處理器、存儲(chǔ)器以及外圍設(shè)備等組成的實(shí)際裝置，硬件的作用是完成每條指令規(guī)定的功能。 指令是計(jì)算機(jī)運(yùn)行的最小的功能單位，指令是指示計(jì)算機(jī)硬件執(zhí)行某種運(yùn)算、處理功能的命令。 軟件是為了使用計(jì)算機(jī)而編寫(xiě)的各種系統(tǒng)的和用戶的程序，程序由一個(gè)序列的計(jì)算機(jī)指令組成。指令是用于設(shè)計(jì)程序的一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言

6、。 一臺(tái)計(jì)算機(jī)提供的全部指令構(gòu)成該計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量關(guān)系到廠家和用戶的利益。 硬、軟件系統(tǒng)相互依存，分工互動(dòng)，缺一不可，如同一個(gè)健全人的物質(zhì)性的肉體和精神性的智力與思維。,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,5,可以從 6 個(gè)層次分析和看待計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成。 最低的層屬于硬件部分，硬件系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)每條指令的功能，解決程序中指令間的銜接系。 上面的層屬于軟件部分，軟件由按一定規(guī)則組織起來(lái)的許多條指令組成，完成一定的數(shù)據(jù)運(yùn)算或者事務(wù)處理功能。 指令系統(tǒng)處在硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)之間，是硬、軟件之間的接口部分，對(duì)兩部分都有重要影響。,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),6,軟件是為了使用計(jì)算機(jī)而編寫(xiě)的各種系統(tǒng)的和用

7、戶的程序，程序由一個(gè)序列的計(jì)算機(jī)指令組成。 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層結(jié)構(gòu)中給出的基本軟件包括操作系統(tǒng)和個(gè)級(jí)別的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。 操作系統(tǒng)主要完成對(duì)系統(tǒng)中的硬、軟件資源的管理與調(diào)度分配，并向程序設(shè)計(jì)人員和計(jì)算機(jī)的操作者提供各種服務(wù)。 個(gè)級(jí)別的語(yǔ)言是機(jī)器語(yǔ)言（二進(jìn)制代碼語(yǔ)言）、匯編語(yǔ)言（符號(hào)語(yǔ)言）和高級(jí)語(yǔ)言（算法語(yǔ)言），使用它們?cè)O(shè)計(jì)程序的難易程度和工作效率差別很大。,計(jì)算機(jī)中的基本軟件系統(tǒng),7,以計(jì)算從1到10的累加和為例，看一看3個(gè)級(jí)別語(yǔ)言的程序例子，并簡(jiǎn)單介紹該機(jī)器語(yǔ)言程序在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的執(zhí)行過(guò)程。 BASIC程序 匯編語(yǔ)言程序 機(jī)器語(yǔ)言程序(16進(jìn)制) 10 sum=0 2000: sub R15, R1

8、5 01FF 20 for i=1 to 10 sub R1, R1 0111 30 sum=sum+i mvrd R0, 0A 8800 000A 40 next i inc R1 0910 50 print sum add R15, R1 00F1 60 end cmp R1, R0 0310 jrnz 2004 47FC cala 0664 CE00 0064 ret 8F00,三個(gè)級(jí)別的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言語(yǔ)言,15,數(shù)據(jù)運(yùn)算部件,計(jì)算機(jī)控制部件,數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 部件,接口線路 數(shù)據(jù)輸入設(shè)備,接口線路 結(jié)果輸出設(shè)備,數(shù)據(jù)總線 地址總線 控制總線,計(jì)算機(jī)主機(jī),計(jì)算機(jī) 外圍設(shè)備,計(jì)算機(jī)的 CPU,硬件系

9、統(tǒng)由 5 個(gè)功能部件組成，是課程的核心內(nèi)容,、計(jì)算機(jī)中的基本硬件系統(tǒng),8,硬件系統(tǒng)由5個(gè)功能部件組成。數(shù)據(jù)輸入設(shè)備分擔(dān)對(duì)程序和原始數(shù)據(jù)的輸入功能，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件分擔(dān)對(duì)程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能，數(shù)據(jù)運(yùn)算部件分擔(dān)對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理功能，結(jié)果輸出設(shè)備分擔(dān)對(duì)運(yùn)算處理結(jié)果的輸出功能?？刂破鞑考t是依照每條指令的運(yùn)行功能的需要，向各個(gè)部件或設(shè)備提供它們協(xié)調(diào)運(yùn)行所需要的控制信號(hào)，在整個(gè)硬件系統(tǒng)中起到指揮、協(xié)調(diào)和控制的作用。圖中間部位給出的是計(jì)算機(jī)的種類(lèi)型的總線，可以看出，計(jì)算機(jī)的個(gè)功能部件正是通過(guò)這種類(lèi)型的總線被有機(jī)地連接在一起，從而構(gòu)成一臺(tái)完整的、可以協(xié)調(diào)運(yùn)行（執(zhí)行程序）的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。,計(jì)算機(jī)中的基本硬件系統(tǒng)

10、,8,可以把計(jì)算機(jī)想象為一個(gè)加工處理數(shù)據(jù)的工廠，則數(shù)據(jù)運(yùn)算部件就是數(shù)據(jù)加工車(chē)間，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件就是存放原材料、半成品和產(chǎn)品的庫(kù)房，輸入設(shè)備相當(dāng)于運(yùn)入原材料的卡車(chē)，輸出設(shè)備相當(dāng)于運(yùn)出最終產(chǎn)品的卡車(chē)，控制部件則相當(dāng)于承擔(dān)領(lǐng)導(dǎo)指揮功能的廠長(zhǎng)和各個(gè)職能辦公室。在領(lǐng)導(dǎo)的正確指揮下，如果能夠源源不斷地取得原材料，工廠內(nèi)又有存放的場(chǎng)所，車(chē)間能夠?qū)@些原材料進(jìn)行指定的加工處理，加工后的產(chǎn)品可以暢通地運(yùn)出去銷(xiāo)售，則這個(gè)工廠（計(jì)算機(jī)）就納入正常運(yùn)行的軌道。前面說(shuō)的還只限于硬件，當(dāng)然號(hào)必須有配套的軟件系統(tǒng)，例如工廠就需要有管理制度、運(yùn)營(yíng)策略等。,計(jì)算機(jī)中的基本硬件系統(tǒng),8,（1）計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng) 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部，通常選

11、用多少個(gè)二進(jìn)制位來(lái)表示一個(gè)數(shù)據(jù)或一條指令是一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，例如16、32或者64位，這個(gè)位數(shù)被稱為計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)。例如在32位字長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，一個(gè)整數(shù)、一條指令通常都用32位二進(jìn)制數(shù)表示，叫做一個(gè)字，運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)和地址總線等通常都被設(shè)計(jì)成32位。字長(zhǎng)對(duì)計(jì)算機(jī)的處理能力和運(yùn)行性能有明顯影響，字長(zhǎng)較長(zhǎng)有利于提高計(jì)算機(jī)的性能，但需要使用更多的硬件，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的價(jià)格也會(huì)高一些。,、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)與性能指標(biāo),7,（2）CPU的速度 衡量CPU速度，通常有兩種方式。 第一種方式是使用CPU主頻，即每一秒鐘提供給CPU的時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)，通常用赫茲（Hz）表示，例如500MHz。但對(duì)不同廠家

12、、不同系列的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，只用CPU主頻來(lái)說(shuō)明其運(yùn)行速度則未必準(zhǔn)確。 第二種方式是使用CPU每一秒鐘能執(zhí)行的指令條數(shù)，單位是MIPS（million instructions per second），其計(jì)算公式可以通過(guò)如下方式推導(dǎo)出來(lái)，T=CPIT_ICI，這里的T是執(zhí)行一個(gè)程序占用的時(shí)間，CPI是執(zhí)行一條指令平均使用的CPU時(shí)鐘個(gè)數(shù)，T_IC是一個(gè)CPU時(shí)鐘的時(shí)間長(zhǎng)度，是CPU主頻 f 的倒數(shù) 1/f，I 是這個(gè)程序的指令條數(shù)，3個(gè)數(shù)值的乘積就等于這個(gè)程序總的運(yùn)行時(shí)間T。由此得到：I = T / (CPI1/f) = Tf/CPI.,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)與性能指標(biāo),7,CPU的速度(續(xù)) 當(dāng)取

13、T=1s，并假定 f 為300MHz，CPI為 4，則計(jì)算出CPU系統(tǒng)的性能為300/4，即 75個(gè)MIPS，即每秒執(zhí)行75個(gè)百萬(wàn)條整數(shù)運(yùn)算指令。若有辦法使這臺(tái)計(jì)算機(jī)的CPI盡量靠近1，則其運(yùn)行性能就可以提高近4倍，這正是精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)（RISC）所追求的目標(biāo)。 若進(jìn)一步細(xì)化，可安如下辦法計(jì)算出一個(gè)程序中全部指令的平均 CPI ：按照指令的執(zhí)行步驟數(shù)對(duì)全部指令進(jìn)行分類(lèi)，同類(lèi)指令的條數(shù)這類(lèi)指令的CPI，再對(duì)各類(lèi)指令的計(jì)算機(jī)結(jié)果求累加和，則累加和除以總指令條數(shù)就得到平均CPI，可以表示為 CPI平均=CPIjIj / I，這里的 j 是指令的種類(lèi)編號(hào)（從0n）。 可以用 MFLOPS 表示對(duì)浮

14、點(diǎn)數(shù)指令的運(yùn)算速度。,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)與性能指標(biāo),7,（3）存儲(chǔ)容量和讀寫(xiě)速度 計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器通常包括內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器兩大類(lèi)。 內(nèi)存儲(chǔ)器又被稱為主存儲(chǔ)器，通常用半導(dǎo)體器件實(shí)現(xiàn)，讀寫(xiě)速度快，價(jià)格較高，通常容量要小一些，例如幾百M(fèi)B或幾到十幾GB，可供CPU通過(guò)指令直接訪問(wèn)。 外存儲(chǔ)器又稱輔助存儲(chǔ)器、海量存儲(chǔ)器等，主要包括磁盤(pán)設(shè)備、光盤(pán)設(shè)備、磁帶設(shè)備等，讀寫(xiě)速度要慢得多，價(jià)格較低，容量很大，例如幾十、幾百GB或幾十TB，外存儲(chǔ)器上的信息需要經(jīng)過(guò)操作系統(tǒng)成批量地（而不是以字為單位）與內(nèi)存儲(chǔ)器進(jìn)行交換。 內(nèi)存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)周期通常為幾十ns到一二百ns，讀寫(xiě)外存儲(chǔ)器中的幾百個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的時(shí)間通常要幾

15、到十幾ms，而連續(xù)讀出輔存中的一大批數(shù)據(jù)所用時(shí)間平均到每個(gè)數(shù)據(jù)上可能要更短得多。 通常還關(guān)心單位時(shí)間內(nèi)能夠?qū)χ鞔鎯?chǔ)器讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的總量，單位時(shí)間內(nèi)能對(duì)輔助存儲(chǔ)器交換設(shè)據(jù)的總量。 當(dāng)前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中都采取了許多增加存儲(chǔ)器容量和速度的技術(shù)措施。,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)與性能指標(biāo),7,（4）輸入輸出設(shè)備的入出速度 計(jì)算機(jī)的輸入輸出設(shè)備是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中比較復(fù)雜的部分，不同設(shè)備組成和運(yùn)行原理各不相同，與計(jì)算機(jī)主機(jī)的連接與控制方式也多有差異，在電子線路之外還涉及到精密機(jī)械、光學(xué)、激光、電磁轉(zhuǎn)換等許多知識(shí)。 不同的輸入輸出設(shè)備的運(yùn)行速度各不相同，例如針式打印機(jī)每秒只能打印幾個(gè)字符，而激光打印機(jī)則可以打印多行甚至幾頁(yè)

16、打印紙的信息，鍵盤(pán)輸入則主要取決于人員打字的速度。顯示器的屏幕大小、分辨率高低、顯示字符還是圖形的不同內(nèi)容、屏幕刷新頻率等都對(duì)系統(tǒng)性能有重要影響。 目前的輸入輸出設(shè)備包含的種類(lèi)特別多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)入出設(shè)備的概念，特別是隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，大量的電子設(shè)備已經(jīng)成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備。,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)與性能指標(biāo),7,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,總線和入出接口,虛擬存儲(chǔ)器 外存設(shè)備,主存儲(chǔ)器,高速緩存,控 制 器,運(yùn) 算 器,、本課程各章教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)介,第章,第、章,第、章,第章,第2章預(yù)備性知識(shí)，第9章補(bǔ)充性讀物，課上不講。,9,第3、4章 主要教學(xué)內(nèi)容,第3章 講解數(shù)據(jù)表示和運(yùn)算方法，這是

17、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)運(yùn)算器部件的理論基礎(chǔ)。 計(jì)算機(jī)中都使用二進(jìn)制的信息編碼。二進(jìn)制編碼和碼制轉(zhuǎn)換是數(shù)據(jù)運(yùn)算的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。 整數(shù)的原碼、補(bǔ)碼表示是為了簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)運(yùn)算的方案，可以簡(jiǎn)化用到的硬件線路，提高運(yùn)算速度。 數(shù)據(jù)的檢錯(cuò)糾錯(cuò)編碼技術(shù)是提高硬件可靠性的有效措施。 第4章 講解計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器部件，有定點(diǎn)運(yùn)算器和浮點(diǎn)運(yùn)算器種類(lèi)型，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)運(yùn)算的執(zhí)行部件。 重點(diǎn)學(xué)習(xí)定點(diǎn)運(yùn)算器，由完成算數(shù)與邏輯運(yùn)算的電路 ALU 和暫存運(yùn)算數(shù)據(jù)和中間結(jié)果的寄存器組 REGs 、保存結(jié)果特征狀態(tài)的Flag 寄存器這個(gè)主要部分組成。 一般了解浮點(diǎn)運(yùn)算器的組成和浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算方法即可。,10,第、章 主要教學(xué)內(nèi)容,第章 講解指令系統(tǒng)和

18、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。 指令是計(jì)算機(jī)最小的功能單位，是計(jì)算機(jī)硬、軟件聯(lián)系的紐帶，很重要。 了解影響指令字長(zhǎng)的有關(guān)因素。指令格式設(shè)計(jì)、尋址方式選用是核心內(nèi)容。 瀏覽典型指令系統(tǒng)的概貌是必要的，需要比較具體地了解 TEC-2008計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)，這是完成簡(jiǎn)單的匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的必要條件。 第6章 講解計(jì)算機(jī)的控制器部件。 控制器的功能是指揮控制計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)執(zhí)行程序，它要依據(jù)指令內(nèi)容、指令的執(zhí)行步驟向每一個(gè)部件提供它們運(yùn)行需要的控制信號(hào)。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)者的任務(wù)是把每條指令的功能細(xì)分為幾項(xiàng)操作,并將其劃分到幾個(gè)步驟、分配給相應(yīng)部件去完成。 控制器分為組合邏輯（更易學(xué)易懂）和微程序兩種類(lèi)型。,11,第7章 主要教學(xué)內(nèi)容,第7章 講解計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。 當(dāng)前計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)由高速緩存、主存和虛存這樣級(jí)結(jié)構(gòu)的、統(tǒng)一管理調(diào)度的系統(tǒng)組成，追求的目標(biāo)是盡可能快的讀寫(xiě)速度(滿足CPU的運(yùn)行需要)，盡可能大的存儲(chǔ)空間（放得下最大的程序和數(shù)據(jù)），盡可能低的硬件成本(計(jì)算機(jī)廠家和用戶都能接受)。 學(xué)習(xí)存儲(chǔ)器分類(lèi)和可用器件的存儲(chǔ)原理、讀寫(xiě)過(guò)程的基本知識(shí)；了解存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)； 學(xué)習(xí)主存的構(gòu)建技術(shù)，與CPU的連接方式和讀寫(xiě)時(shí)序關(guān)系；學(xué)習(xí)高速緩存的構(gòu)建技術(shù)，運(yùn)行原理；一般了解虛擬存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)方案和基本術(shù)語(yǔ)。 對(duì)磁盤(pán)、光盤(pán)的原理性組成和運(yùn)行原理有基本了解，理解磁盤(pán)陣列技術(shù)的特點(diǎn)和對(duì)系統(tǒng)性能的影響。,12,