存储器是计算机的记忆部件．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．它根据控制器指定的位置存入和取出信息。

一个存储器包含许多存储单元,每个存储单元可存放一个字节．每个存储单元的位置都有一个编号,即地址,一般用十六进制表示．一个存储器中所有存储单元可存放数据的总和称为它的存储容量．假设一个存储器的地址码由20 位二进制数（即5 位十六进制数）组成,则可表示220,即1M 个存储单元地址．每个存储单元存放一个字节,则该存储器的存储容量为1KB．如图1.2 所示。

图1.2 存储单元地址与存储内容示意图

CPU 根据地址访问存储单元,读出或写入数据．从一个存储单元读出或写入数据的时间称为读写时间,两次读/写操作之间的间隔称为存取周期．这两项是衡量存储器存取速度的指标。

存储器层次结构

按照与CPU 的接近程度,存储器分为内存储器与外存储器,简称内存与外存．内存储器又常称为主存储器（简称主存）,属于主机的组成部分；外存储器又常称为辅助存储器（简称辅存）,属于外部设备．CPU 不能像访问内存那样,直接访问外存,外存要与CPU 或I/O 设备进行数据传输,必须通过内存进行．在80386 以上的高档微机中,还配置了高速缓冲存储器（chache）,这时内存包括主存与高速缓存两部分．对于低档微机,主存即为内存．存储器的层次结构如图1.3 所示。

把存储器分为几个层次主要基于下述原因:

（1）合理解决速度与成本的矛盾,以得到较高的性能价格比。

半导体存储器速度快,但价格高,容量不宜做得很大,因此仅用作与CPU频繁交流信息的内存储器．磁盘存储器价格较便宜,可以把容量做得很大,但存取速度较慢,因此用作存取次数较少,且需存放大量程序、原始数据（许多程序和数据是暂时不参加运算的）和运行结果的外存储器．计算机在执行某项任务时,仅将与此有关的程序和原始数据从磁盘上调入容量较小的内存,通过CPU 与内存进行高速的数据处理,然后将最终结果通过内存再写入磁盘．这样的配置价格适中,综合存取速度则较快。

为解决高速的CPU 与速度相对较慢的主存的矛盾,还可使用高速缓存．它采用速度很快、价格更高的半导体静态存储器,甚至与微处理器做在一起,存放当前使用最频繁的指令和数据．当CPU 从内存中读取指令与数据时,将同时访问高速缓存与主存．如果所需内容在高速缓存中,就能立即获取；如没有,再从主存中读取．高速缓存中的内容是根据实际情况及时更换的．这样,通过增加少量成本即可获得很高的速度。

（2）使用磁盘作为外存,不仅价格便宜,可以把存储容量做得很大,而且在断电时它所存放的信息也不丢失,可以长久保存,且复制、携带都很方便。