本章主要内容包括：存储器的分类、存储器的分层结构、半导体随机存取存储器的组织、只读存储器、主存储器与CPU的连接、多体交叉编址存储器、高速缓冲存储器Cache的基本原理、Cache和主存之间的地址映射、替换算法、虚拟存储器的基本概念、页表结构、缺页异常、转换后援缓冲器TLB等。具体总结如下：

(1)存储器的分类

①按存取方式分：随机、顺序、直接、相联

②按存储介质分：半导体、磁表面、激光盘

③按信息可更改性：可读可写、只读

④按断电后可否保存：易失、非易失

⑤按功能/容量/速度分：寄存器、Cache、主存(内存)、辅存(外存)

(2)存储器的分层结构：速度从快到慢、容量从小到大、价格从贵到便宜，按与CPU连接的距离由近到远的顺序，构成的分层次结构为：
寄存器→Cache→主存→磁盘→光盘、磁带

(3)半导体随机存取存储器的组织
存储元(记忆单元)→存储芯片→存储模块(内存条)→存储器

(4)只读存储器：MROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash ROM

(5)存储器芯片与CPU的连接

a)地址线的连接：考虑芯片在字方向上扩展，低位用于芯片内地址、高位用于片选逻辑，送到片选信号译码器，译码输出连到芯片的片选信号引脚上。

b)数据线的连接：考虑芯片在位方向上扩展，分别连到位扩展的芯片上

c)控制线的连接：读/写信号、主存/IO访问信号等经过组合连到芯片相应的引脚。

(6)主存的主要技术指标
存取时间：执行一次读操作或写操作的时间，分读出时间和写入时间。
存取周期：存储器进行连续两次独立的读或写操作所需的最小时间间隔。
存储器带宽：每秒钟从存储器进/出信息的最大数量。

(7)多体交叉编址存储器

a)连续编址：按高位地址划分模块

b)交叉编址：按低位地址划分模块

(8)Cache的基本原理：利用程序访问的局部性特点，把主存中的一块数据复制到Cache

a)时间局部性：某个单元在一个集中的时间段被重复访问的可能性很大

b)空间局部性：某个单元被访问后，其周围单元不久也将被访问的可能性很大

(9)Cache和主存间的映射

a)直接映射：每个主存块只能存放到一个固定的Cache块(槽)中

b)相联映射：每个主存块可以存放到任何一个Cache块(槽)中

c)组相联映射：Cache分成若干组，每组有多个块(槽)，每个主存块存放到一个固定组的任意块(槽)中

(10)替换算法

a)FIFO：总是把最先调到Cache的那个主存块淘汰掉。

b)LRU：总是把最近最少用到的那个主存块淘汰掉。

(11)写策略

a)写回法：暂时只写入Cache有，直到从Cache中替换出来时，才一次写入主存。

b)写直达法：每次写入Cache时也同时写入主存，一般在Cache和主存之间加一个Witre Buffer。

(12)虚拟存储器的基本原理：程序员在一个独立的极大的虚拟地址空间中写程序，每个程序按照等长的页或变长的段来划分，主存也按等长的页框或段帧来划分，当程序启动运行后，当前用到的程序快(代码或数据)装入到主存的页框或段帧中，其他暂时不用的部分放在磁盘上，通过页表或段表把程序块和主存页框(或段帧)建立对应关系。不在主存的页则在页表中记录其在磁盘上的地址。在指令执行过程中，由特殊的硬件(MMU)和操作系统一起实现存储访问的操作。虚拟存储器的引入，使得程序员写程序时不受主存空间大小的限制；也便于主存空间的利用，因为无需分配连续的页框给连续的虚页；此外，更方便存储保护。

(13)虚拟存储器的实现方案：分页式、分段式、段页式

(14)地址转换：根据逻辑地址中的虚页号，找到对应的页表项。通过页表项得到对应虚页的页框号，再和页内地址相加得到物理地址。

(15)页表和页表项：每个进程有一个页表，每个页表项由有效位、使用位、修改位、存取权限位、主存页框号或磁盘地址等组成。

(16)“缺页”：在执行执行时可能发生缺页，是一种程序性中断。操作系统的缺页处理程序从磁盘读入一个页面到主存，并修改页表。缺页处理完后，要回到原来发生缺页的指令重新执行。

(17)TLB(快表)：是用来存放若干常用页表项的Cache。目的是为了减少到主存访问页表的次数。

(18)存储保护：访问越界和存取方式违例