第

6 章内存

6.1 内存基本知识

本章从物理和逻辑两个角度对内存进行分析。你首先会了解到什么是内存，它在

PC 系统结构里的位

置以及它是如何工作的；然后我将讨论不同类型的内存、速度以及用户可以买到并安装的芯片和内存模块
的包装。

本章还涉及了内存的逻辑布局，从系统的角度定义了不同的区域和它们的使用方式。逻辑布局和使用

方式是处理器所要涉及的，所以内存映射和逻辑布局可能是

PC 领域里最难掌握的内容了。本章提供的一

些有用信息可以揭去与内存相关的神秘面纱，使用户对自己的系统了解得更深入。

内存是计算机处理器的工作空间。它是处理器运行的程序和数据必须驻留于其中的一个临时存储区域

内存存储是暂时的，因为数据和程序只有在计算机通电或没有被重启动时才保留在这里。在关机或重启动
之前，所有修改过的数据应该保存到某种永久性的存储设备上（通常是硬盘），以便将来它可以重新加
载到内存里。

我们经常把内存叫做

RAM，是

“random access memory（随机存取存储器）”的缩写。主存被称为

RAM 是因为用户可以随机地（并且迅速地）访问内存中的任何位置。但这个名称有些误导，经常被错误
地理解。例如，只读存储器（

ROM）也是可随机访问的，但通常它与系统的 RAM 不同，因为它的数据不

能加电得到且不能正常地写入；磁盘存储器也是随机可访问的，但我们也不把它看作

RAM。

这些年来，

RAM 的定义已经从简单的缩略语变成处理器运行程序所使用的主要存储空间的代名词，

它通常由一种称为

DRAM（动态 RAM）类型的芯片构成。DRAM 芯片（从而也包括一般的 RAM）的特征

之一是它们动态地存储数据，这意味着信息可以在任何时刻重复地写入

RAM 里。DRAM 的另一个特点是

每隔

15ms 左右需要刷新数据（本质上是重写）；而一种称为静态 RAM（SRAM）的内存则不需要定期

刷新。

RAM 的一个重要特征是只有在内存加电时才存储数据。

因此，当我们说到计算机内存时，通常是指系统里的

RAM 或物理内存，它主要是处理器用来存储基

本的活跃程序和数据的内存芯片或模块。这经常与术语

“存储器”（storage）混淆，存储器应该用于指代诸

如磁盘和磁带驱动器（尽管它们可以作为

RAM 的一种形式，叫做虚存）之类的部件。

RAM 可以指构成系统里内存的物理芯片，也可指内存的逻辑映射和布局。逻辑映射和布局表示内存

地址如何对应到实际的芯片上以及各个地址位置包含什么类型的系统信息。

新接触计算机的人经常将主存和磁盘存储器相混淆，因为它们都可以用类似的兆字节或吉字节术语

表示。解释内存和磁盘存储器之间关系的一个最好比喻是放着桌子和文件柜的一个小办公室。

在这个通俗的比喻里，文件柜代表系统的硬盘，程序和数据存储在这里以便长期保存。桌子代表系统

的主存，它允许在桌边工作的人（处理器）直接访问桌上的任何文件。文件代表可以加载到内存里的程序
和文档。要操作一个特定的文件，首先必须从柜子里取出它并放到桌子上。如果桌子足够大，可以一次在
上面打开多个文件。同样，如果系统有更多的内存，就可以运行更多更大的程序，操作更多更大的文档。

在系统里添加硬盘空间就像将一个更大的文件柜摆到办公室里，可以永久存储更多的文件。将更多的

内存加到系统里就像换一张更大的桌子，用户可以同时工作于更多的程序和数据。

这个比喻和计算机里实际工作方式的不同在于当一个文件加载到内存时，它是实际被加载文件的一

个副本，原始的文件仍驻留在硬盘上。注意由于内存的临时性特征，在加载到内存之后发生变化的所有文
件必须在系统关闭后清除内存之前存回硬盘。如果改变了的文件没有被保存，则硬盘上文件的原始副本仍
然是未改动的。这就像是对桌面上的文件所作的任何修改当办公室关门时都被丢弃，尽管原来文件本身仍
在文件柜里。

内存在运行时临时存储程序以及程序正使用的数据。

RAM 芯片有时被叫做挥发性存储器（volatile

storage），因为当计算机关闭或断电时，存储在 RAM 里的内容都会丢失，除非用户已把它们存到硬驱上。
由于

RAM 的这种挥发特性，许多计算机用户都具有经常保存自己工作的习惯（一些软件应用可以进行定