现代计算机系统一般以存储器为中心。从程序员的角度看,计算机系统若要开始工作,必须把有关程序和数据先装到主存储器中之后,程序才能够被处理机执行。
  在程序执行过程中,CPU所需要指令从存储器中取,运算部件所需要的原始数据要通过程序中的访问存储器指令从存储器中读取,运算结果在程序执行完成之前必须全部写到主存储器中,各种输入输出设备也能够直接与主存储器交换数据。因此,在计算机运行过程中,主存储器是各种信息存储和交换的中心,如图4.1所示。
图 4.1 以存储器为中心
  如图4.1所示,在以存储器为中心的计算机系统中,主存储器有5个访问源,其中,取指令、取操作数和写结果这3个访问源均来自于处理机,"I/O数据"的访问来自于各种输入输出设备。
  主存储器一般通过存储总线与外部连接,如图4.2所示。存储总线由数据总线、地址总线和控制总线三部分组成。
数据总线的宽度(总线的线数)实际上就是存储器的字长,例如,在以字节为访问单位的存储器中,数据总线的宽度为8位。目前,一般通用计算机系统的数据总线宽度为64位或128位,甚至更宽。
图 4.2 主存储器与外部的连接
  地址总线的宽度由存储器的存储容量决定。如果存储器的容量为S,则地址总线的宽度,例如,存储器的容量S=256M,则存储器的地址总线应该为28位。有些存储器芯片为了减少引出线,进入芯片的地址线允许多次复用,例如,如果分两个时钟周期为存储器芯片输入地址,则进入存储器芯片的地址总线就可以减少到一半。
  控制总线主要有读/写控制信号、访问请求信号和回答信号等,其中,读写控制信号为"1"时表示读存储器,为"0"时表示写存储器;如果要访问存储器,则向存储器发出访问请求信号,存储器工作完成之后发出回答信号。有些存储器,如动态随机存储器DRAM等的控制信号有所不同。