储存器概述
储存器分类
按照储存器在计算机中的作用来分(重要基础)
-
主储存器
简称主存,又称之为(内存)。 主要是用来存放计算机运行期间所需要的大量程序(载入)和数据(还未写入外存); CPU可以直接随机地对其进行访问
也可以和高速缓冲储存器或者辅助储存器交换数据。
特点: 容量小,存取速度较快,价格比较高 -
辅助储存器
简称辅存,又称之为外存; 作为主储存器和后援储存器。 主要用来存放暂时不用地程序(未载入)和数据(未读取或者修改)。
以及一些需要永久性保存地信息,注意:内存数据程序断电就失去数据;
特点: 容量极大,存取速度慢,单位成本低 -
高速缓存储存器
简称:cache; 位于主存和CPU之间,用来存放正在执行地程序段和数据。方便CPU能够高速地使用它们;
主要是为了解决 内存和CPU之间地速度补匹配; 速度可以与CPU像匹配;
容量小,价格高,目前高档计算机制作在CPU中
按储存介质分类
-
磁表面储存器 (磁盘和磁带)
-
磁心储存器 半导体储存器 (MOS型,双极型)
-
光储存器
光盘是利用激光原理进行读、写的设备,是迅速发展的一种辅助存储器,可以存放各种文字、声音、图形、图像和动画等多媒体数字信息。
光盘定义:即高密度光盘(Compact Disc)是近代发展起来不同于完全磁性载体的光学存储介质(例如:磁光盘也是光盘),
用聚焦的氢离子激光束处理记录介质的方法存储和再生信息,又称激光光盘。
按存取方式分类
- 随机储存器(RAM)
储存器地任何一个储存单元内容都可以随机存取;
优点: 读写方便,使用灵活,主要用作主存或者高速缓存储存器;
分成:静态RAM (触发器原理) 动态RAM (电容充电)
-
只读储存器(ROM)
只能随机地读出而不能写入;断电内容也不会丢失;常用来储存固定不变地程序
广义上地只读储存器已经可已通过电擦除地方式写入,不过依然保留了 断电保留,随机读取等特征
只是写入速度比读取速度慢得多 -
串行访问储存器
读写的时候,按照物理位置或者先后顺序寻址,包括顺序存取储存器(如:磁带)
直接存取储存器(磁盘)
储存器的性能指标
以下的三个方便相互制约
- 储存容量
储存字长 = 储存字数 * 字长 = 1MB * 8 bit/B - 单位成本
每位成本 = 总成本 / 总容量 - 储存速度
存取时间 启动一次储存器操作到达完成该操作的时间,分为读出时间和取出时间
存取周期: 进行一次完整的读取操作所需要的全部时间;两次独立访问储存器操作(读/写)之间需要的最小时间间隔
主存带宽: 每秒从主存中获取的最大信息数量 字每秒 MB,KB,B/s
储存器的层次化结构
为了考虑到 系统的容量,高速度,和低成本的相互制约的矛盾;
在计算机系统中,通常采用多级储存器的结构:
按照从上到下的流程,位阶越来越低
速度越来越慢,容量越来越大,CPU访问的频度越来越低
CPU
|
Cache
|
主存
|
磁盘
|
磁带光盘
缓存主要是存在与 Cache - 主存 之间 以及 主存 - 辅存 之间