1.1 概述
一、存儲器分類
1、按存儲介質分類
(1)半導體存儲器:TTL、MOS 易失(斷電不存儲數據)
TTL(晶體管晶體管邏輯)集成度低功耗高但速度快、MOS(金屬氧化物半導體)功耗低集成度高
(2)磁表面存儲器:要有磁頭、磁載體 非易失
(3)磁芯存儲器:硬磁材料、環狀元件 非易失
(4)光盤存儲器:激光、磁光材料 非易失
2、按存取方式分類
(1)存取時間與物理地址無關(隨機訪問)
不管信息存在什麼地址,只要給出地址,可以在相同的時間裏把信息讀出或寫入
- 隨機存儲器 在程序的執行過程中 可讀 可寫
- 只讀存儲器 在程序的執行過程中 只讀
(2)存取時間與物理地址有關(串行訪問)
- 順序存取存儲器 磁帶
- 直接存取存儲區 磁盤
3、按在計算機中的作用分類
- PROM 可編程
- EPROM 電可編程
- EEPROM 電可擦寫可編程
- Flash Memory U盤 SSD
- 輔助存儲器 光盤 磁盤
二、存儲器的層次結構
1、存儲器三個主要特性關係
- 寄存器不止CPU中有,I/O端口中也有。
- 有些寄存器在指令中可以使用,這些寄存器不透明,稱爲體系結構寄存器。
- 還有一些寄存器不需要讓程序員瞭解,是透明的,指令不能對他們直接進行操作,稱爲非體系結構寄存器。
2、緩存-主存層次和主存-輔存
- cpu可以從主存中讀信息,也可以把結果存在主存當中
- 主存容量有限,文檔等存在輔存當中
- 當程序運行時,需要導入到主存當中
- 主存和輔存使用軟硬件結合方式讓其二者構成一個整體
- 緩存是爲了解決CPU與主存速度不匹配
- CPU可以直接訪問緩存,通過緩存訪問主存,緩存中的信息是主存中一部分信息的副本
- CPU最常用的絕大部分指令和數據都存儲在緩存中,計算機的速度會得到很大提升
- 程序局部性原理:一段程序在一段時間內大概率會反覆使用
- 空間局部性原理:一段程序的相鄰空間代碼大概率會被使用
- 主存和輔存構成的整體叫做虛擬存儲器
- 虛擬存儲器的地址空間使用新的地址空間叫做虛地址,是編寫地址是使用的邏輯地址