1.1 概述
一、存储器分类
1、按存储介质分类
(1)半导体存储器:TTL、MOS 易失(断电不存储数据)
TTL(晶体管晶体管逻辑)集成度低功耗高但速度快、MOS(金属氧化物半导体)功耗低集成度高
(2)磁表面存储器:要有磁头、磁载体 非易失
(3)磁芯存储器:硬磁材料、环状元件 非易失
(4)光盘存储器:激光、磁光材料 非易失
2、按存取方式分类
(1)存取时间与物理地址无关(随机访问)
不管信息存在什么地址,只要给出地址,可以在相同的时间里把信息读出或写入
- 随机存储器 在程序的执行过程中 可读 可写
- 只读存储器 在程序的执行过程中 只读
(2)存取时间与物理地址有关(串行访问)
- 顺序存取存储器 磁带
- 直接存取存储区 磁盘
3、按在计算机中的作用分类
- PROM 可编程
- EPROM 电可编程
- EEPROM 电可擦写可编程
- Flash Memory U盘 SSD
- 辅助存储器 光盘 磁盘
二、存储器的层次结构
1、存储器三个主要特性关系
- 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,这些寄存器不透明,称为体系结构寄存器。
- 还有一些寄存器不需要让程序员了解,是透明的,指令不能对他们直接进行操作,称为非体系结构寄存器。
2、缓存-主存层次和主存-辅存
- cpu可以从主存中读信息,也可以把结果存在主存当中
- 主存容量有限,文档等存在辅存当中
- 当程序运行时,需要导入到主存当中
- 主存和辅存使用软硬件结合方式让其二者构成一个整体
- 缓存是为了解决CPU与主存速度不匹配
- CPU可以直接访问缓存,通过缓存访问主存,缓存中的信息是主存中一部分信息的副本
- CPU最常用的绝大部分指令和数据都存储在缓存中,计算机的速度会得到很大提升
- 程序局部性原理:一段程序在一段时间内大概率会反复使用
- 空间局部性原理:一段程序的相邻空间代码大概率会被使用
- 主存和辅存构成的整体叫做虚拟存储器
- 虚拟存储器的地址空间使用新的地址空间叫做虚地址,是编写地址是使用的逻辑地址