4.2 内存的作用及分类

内部存储器是CPU和硬盘之间数据交换的桥梁，简称内存，是计算机用于直接存取程序和数据的地方。计算机的程序和数据都是以二进制的代码形式存放在存储器中的，在执行程序和使用数据时必须先存放在内存的随机存储器中，因此计算机在执行程序前必须将程序装入内存中。内存的外观如图4-1所示。

4.2.1 内存的作用

内存负责存放当前CPU正在使用的数据和程序指令，以及处理后的结果数据。CPU与内存之间通过高速的系统总线直接沟通。我们平常使用的程序，如Windows 7系统或Windows 10系统、打字软件、游戏软件等，一般是安装在硬盘等外存上的，但仅此是不能使用其功能的，必须把它们调入内存中运行，才能真正使用其功能。我们平时输入一段文字，或玩一个游戏，其实都是在内存中进行的。在计算机开始工作时，CPU非常频繁地访问内存，通过程序指令进行数据运算和系统控制，而对硬盘等外存的操作却不太频繁，并且是通过内存间接地与硬盘等外存打交道。

内存泛指计算机系统中存放数据与指令的半导体存储单元，包括RAM、ROM和Cache（高速缓冲存储器）。因为RAM是其中最主要的存储器，整个计算机系统的内存容量主要由它的容量决定，所以人们习惯将RAM直接称为内存，而后两种则仍称为ROM和Cache。为了加快系统的速度，提高系统的整体性能，计算机中配置的内存容量越来越大，内存的种类也越来越多。

4.2.2 内存的分类

以下主要从内存的工作原理和它在计算机中的作用来对其进行分类。

1. 按工作原理分类

从内存的工作原理来看，内存可分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）。

1）只读存储器

只读存储器是电脑厂商已经把系统程序烧制在芯片中，只能读取，不能改变的一种存储器，如BIOS（基本输入／输出系统）、键盘BIOS程序等。系统程序一般都烧制在可编程只读存储器（EPROM）芯片中，有128KB、256KB、512KB、1MB、2MB等容量的EPROM。随着技术的发展，现在的BIOS芯片一般有以下两种。

（1）EPROM。EPROM芯片上有一个窗口，烧制完毕后，会用不透明的标签贴住。如果揭掉标签，用紫外线照射EPROM的窗口，EPROM中的内容就会丢失。

（2）闪速存储器（Flash Memory）。以前电脑的BIOS都是烧制在ROM中，当要升级或修改BIOS时，便要重新购买芯片，既花钱又麻烦。Intel开发的闪速存储器，可以将BIOS存储在其中，需要时可以利用软件来升级和修改BIOS，非常方便。

2）随机存储器

随机存储器与只读存储器不同，可以读取存储在其中的内容，也可以改变其中的内容。根据其制造原理不同，有以下几种。

（1）静态RAM（SRAM）。SRAM的一个存储单元的基本结构是一个双稳态电路，由于读、写的转换由写电路控制，所以只要写电路不动作，电路有电，开关就保持现状，不需要刷新，所以称为静态RAM。

（2）动态RAM（DRAM）。DRAM就是通常所说的内存，它是针对静态RAM（SRAM）来说的。SRAM中存储的数据，只要不断电就不会丢失，也不需要进行刷新，而DRAM中的数据是需要不断地刷新的。

2. 按在计算机中的作用分类

从内存在计算机中的作用来看，可分为主存储器、Cache存储器和ROM BIOS。

1）主存储器

主存储器是用来存放程序和数据的RAM。由于主存储器的容量较大，为了降低费用、减小体积，所以主存常采用DRAM，也就是我们说的内存。

2）Cache存储器

所谓Cache，即高速缓冲存储器，是位于CPU和主存储器之间较小但速度很高的存储器，通常由SRAM组成。Cache存储器系统由一组SRAM静态存储器芯片和Cache存储器控制电路组成。

3）ROM BIOS

ROM BIOS有三类：系统BIOS、显示BIOS和其他适配卡的BIOS。接通电源后，BIOS将运行POST（Power On System Test，上电自检），在对所有内部设备的自检、测试完成后，系统将从C:\目录下寻找操作系统，并向RAM中装入DOS。