『壹』 存儲器為什麼要分為內存和外存二者有什麼區別
按存儲器用途分
根據存儲器在計算機系統中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。
為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常採用多級存儲器體系結構,即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。
名稱簡稱用途特點
高速緩沖存儲器 Cache 高速存取指令和數據 存取速度快,但存儲容量小
高速緩沖存儲器 高速緩沖存儲器(Cache)實際上是為了把由DRAM組成的大容量內存儲器都看做是高速存儲器而設置的小容量局部存儲器,一般由高速SRAM構成。這種局部存儲器是面向CPU的,引入它是為減小或消除CPU與內存之間的速度差異對系統性能帶來的影響。Cache 通常保存著一份內存儲器中部分內容的副本(拷貝),該內容副本是最近曾被CPU使用過的數據和程序代碼。Cache的有效性是利用了程序對存儲器的訪問在時間上和空間上所具有的局部區域性,即對大多數程序來說,在某個時間片內會集中重復地訪問某一個特定的區域。如PUSH/POP指令的操作都是在棧頂順序執行,變數會重復使用,以及子程序會反復調用等,就是這種局部區域性的實際例證。因此,如果針對某個特定的時間片,用連接在局部匯流排上的Cache代替低速大容量的內存儲器,作為CPU集中重復訪問的區域,系統的性能就會明顯提高。
系統開機或復位時,Cache 中無任何內容。當CPU送出一組地址去訪問內存儲器時,訪問的存儲器的內容才被同時「拷貝」到Cache中。此後,每當CPU訪問存儲器時,Cache 控制器要檢查CPU送出的地址,判斷CPU要訪問的地址單元是否在Cache 中。若在,稱為Cache 命中,CPU可用極快的速度對它進行讀/寫操作;若不在,則稱為Cache未命中,這時就需要從內存中訪問,並把與本次訪問相鄰近的存儲區內容復制到Cache 中。未命中時對內存訪問可能比訪問無Cache 的內存要插入更多的等待周期,反而會降低系統的效率。而程序中的調用和跳轉等指令,會造成非區域性操作,則會使命中率降低。因此,提高命中率是Cache 設計的主要目標。
主存儲器 內存 存放計算機運行期間的大量程序和數據 存取速度較快,存儲容量不大
名稱:主存儲器 Main memory 簡稱主存。是計算機硬體的一個重要部件,其作用是存放指令和數據,並能由中央處理器(CPU)直接隨機存取。現代計算機是為了提高性能,又能兼顧合理的造價,往往採用多級存儲體系。即由存儲容量小,存取速度高的高速緩沖存儲器,存儲容量和存取速度適中的主存儲器是必不可少的。
主存儲器是按地址存放信息的,存取速度一般與地址無關。32位(比特)的地址最大能表達4GB的存儲器地址。這對目前多數應用已經足夠,但對於某些特大運算量的應用和特大型資料庫已顯得不夠,從面對64位結構提出需求。
從70年代起,主存儲器已逐步採用大規模集成電路構成。用得最普遍的也是最經濟的動態隨機存儲器晶元(DRAM)。1995年集成度為64Mb(可存儲400萬個漢字)的DRAM晶元已經開始商業性生產,16Mb DRAM晶元已成為市場主流產品。DRAM晶元的存取速度適中,一般為50~70ns。有一些改進型的DRAM,如EDO DRAM(即擴充數據輸出的DRAM),其性能可較普通DRAM提高10%以上,又如SDRAM(即同步DRAM),其性能又可較EDO DRAM提高10%左右。1998年SDRAM的後繼產品為SDRAMⅡ(或稱DDR,即雙倍數據速率)的品種已上市。在追求速度和可靠性的場合,通常採用價格較貴的靜態隨機存儲器晶元(SRAM),其存取速度可以達到了1~15ns。無論主存採用DRAM還是SRAM晶元構成,在斷電時存儲的信息都會「丟失」,因此計算機設計者應考慮發生這種情況時,設法維持若干毫秒的供電以保存主存中的重要信息,以便供電恢復時計算機能恢復正常運行。鑒於上述情況,在某些應用中主存中存儲重要而相對固定的程序和數據的部分採用「非易失性」存儲器晶元(如EPROM,快快閃記憶體儲晶元等)構成;對於完全固定的程序,數據區域甚至採用只讀存儲器(ROM)晶元構成;主存的這些部分就不怕暫時供電中斷,還可以防止病毒侵入。
外存儲器 外存 存放系統程序和大型數據文件及資料庫 存儲容量大,位成本低
外存通常是磁性介質或光碟,像硬碟,軟盤,磁帶,CD等,能長期保存信息,並且不依賴於電來保存信息,但是由機械部件帶動,速度與CPU相比就顯得慢的多。
『貳』 計算機的存儲器分成哪幾個等級
存儲器是計算機系統中的記憶設備,用來存放程序和數據。
構成存儲器的存儲介質,目前主要採用半導體器件和磁性材料。存儲器中最小的存儲單位就
是一個雙穩態半導體電路或一個CMOS晶體管或磁性材料的存儲元,它可存儲一個二進制代碼。由
若干個存儲元組成一個存儲單元,然後再由許多存儲單元組成一個存儲器。
根據存儲材料的性能及使用方法不同,存儲器有各種不同的分類方法:
★ 按存儲介質分
半導體存儲器:用半導體器件組成的存儲器。
磁表面存儲器:用磁性材料做成的存儲器。
★ 按存儲方式分
隨機存儲器:任何存儲單元的內容都能被隨機存取,且存取時間和存儲單元的物理位置無關。
順序存儲器:只能按某種順序來存取,存取時間和存儲單元的物理位置有關。
★ 按存儲器的讀寫功能分
只讀存儲器(ROM):存儲的內容是固定不變的,只能讀出而不能寫入的半導體存儲器。
隨機讀寫存儲器(RAM):既能讀出又能寫入的半導體存儲器。
★ 按信息的可保存性分
非永久記憶的存儲器:斷電後信息即消失的存儲器。
永久記憶性存儲器:斷電後仍能保存信息的存儲器。
★ 按在計算機系統中的作用分
根據存儲器在計算機系統中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲
器、控制存儲器等。
為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常採用多級存儲器體系結
構,即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。
名 稱 簡稱 用 途 特 點
高速緩沖存儲器 Cache 高速存取指令和數據 存取速度快,但存儲容量小
主存儲器 主存 存放計算機運行期間的大量程序和數據 存取速度較快,存儲容量不大
外存儲器 外存 存放系統程序和大型數據文件及資料庫 存儲容量大,位成本低
用來存放計算機中的所有信息:包括程序、原始數據、運算的中間結果及最終結果等。
『叄』 存儲器的結構組成
微機系統中主存儲器通常由若干存儲晶元及相應的存儲控制組織而成,並通過存儲匯流排(數據匯流排、地址匯流排和控制匯流排)與CPU及其他部件相聯系,以實現數據信息、控制信息的傳輸。由於存儲器晶元的容量有限,實際應用中對存儲器的字長和位長都會有擴展的要求。
『肆』 計算機指令主要存放在哪
計算機指令主要存放在存儲器。存儲器單元實際上是時序邏輯電路的一種。按存儲器的使用類型可分為只讀存儲器(ROM)和隨機存取存儲器(RAM),兩者的功能有較大的區別,因此在描述上也有所不同。存儲器是許多存儲單元的集合,按單元號順序排列。
每個單元由若干三進制位構成,以表示存儲單元中存放的數值,這種結構和數組的結構非常相似,故在VHDL語言中,通常由數組描述存儲器。
為提高存儲器的性能,通常把各種不同存儲容量、存取速度和價格的存儲器按層次結構組成多層存儲器,並通過管理軟體和輔助硬體有機組合成統一的整體,使所存放的程序和數據按層次分布在各存儲器中。
主要採用三級層次結構來構成存儲系統,由高速緩沖存儲器Cache、主存儲器和輔助存儲器組成。圖中自上向下容量逐漸增大,速度逐級降低,成本則逐次減少。
(4)控制存儲器和主存的位置擴展閱讀:
回顧計算機的發展歷史,指令系統的發展經歷了從簡單到復雜的演變過程。早在20世紀50-60年代,計算機大多數採用分立元件的晶體管或電子管組成,其體積龐大,價格也很昂貴。
因此計算機的硬體結構比較簡單,所支持的指令系統也只有十幾至幾十條最基本的指令,而且定址方式簡單。到60年代中期,隨著集成電路的出現,計算機的功耗、體積、價格等不斷下降,硬體功能不斷增強,指令系統也越來越豐富。
『伍』 存儲器可分為哪三類
樓主 您好 很榮幸回答您的問題!
存儲器有很多種分類的。詳情見下文:
按存儲介質分:
半導體存儲器:用半導體器件組成的存儲器。
磁表面存儲器:用磁性材料做成的存儲器。
按存儲方式分
隨機存儲器:任何存儲單元的內容都能被隨機存取,且存取時間和存儲單元的物理位置無關。
順序存儲器:只能按某種順序來存取,存取時間和存儲單元的物理位置有關。
按存儲器的讀寫功能分
只讀存儲器(ROM):存儲的內容是固定不變的,只能讀出而不能寫入的半導體存儲器。
隨機讀寫存儲器(RAM):既能讀出又能寫入的半導體存儲器。
按信息的可保存性分
非永久記憶的存儲器:斷電後信息即消失的存儲器。
永久記憶性存儲器:斷電後仍能保存信息的存儲器。
按存儲器用途分
根據存儲器在計算機系統中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。
了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常採用多級存儲器體系結構,即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。
我想您要需要的是:高速存儲器,主存儲器,外存儲器!這三類吧!
『陸』 主存儲器與控制存儲器的相同點與不同點
很高興能夠為您回答:
兩者不同:
主存儲器 Main memory 簡稱主存。是計算機硬體的一個重要部件,其作用是存放指令和數據,並能由中央處理器(CPU)直接隨機存取。現代計算機是為了提高性能,又能兼顧合理的造價,往往採用多級存儲體系。即由存儲容量小,存取速度高的高速緩沖存儲器,存儲容量和存取速度適中的主存儲器是必不可少的。
主存儲器是按地址存放信息的,存取速度一般與地址無關。32位(比特)的地址最大能表達4GB的存儲器地址。這對目前多數應用已經足夠,但對於某些特大運算量的應用和特大型資料庫已顯得不夠,從面對64位結構提出需求。
控制存儲器
控制存儲器用來存放實現全部指令系統的所有微程序,它是一種只讀型存儲器 .一旦微程序固化,機器運行時則只讀不寫.其工作過程是:每讀出一條微指令,則執行這條微指令;接著又讀出下一條微指令.又執行這一條微指令.讀出一條微指令並執行微指令的時間總和稱為一個微指令周期.通常,在串列方式的微程序控制器中.微指令周期就是只讀存儲器的工作周期 .控制存儲器的字長就是微指令字的長度,其存儲容量視機器指令系統而定,即取決於微程序的數量.對控制存儲器的要求是讀出周期要短,因此通常採用雙極型半導體只讀存儲器.
『柒』 存儲器的基本結構原理
存儲器單元實際上是時序邏輯電路的一種。按存儲器的使用類型可分為只讀存儲器(ROM)和隨機存取存儲器(RAM),兩者的功能有較大的區別,因此在描述上也有所不同
存儲器是許多存儲單元的集合,按單元號順序排列。每個單元由若干三進制位構成,以表示存儲單元中存放的數值,這種結構和數組的結構非常相似,故在VHDL語言中,通常由數組描述存儲器
結構
存儲器結構在MCS - 51系列單片機中,程序存儲器和數據存儲器互相獨立,物理結構也不相同。程序存儲器為只讀存儲器,數據存儲器為隨機存取存儲器。從物理地址空間看,共有4個存儲地址空間,即片內程序存儲器、片外程序存儲器、片內數據存儲器和片外數據存儲器,I/O介面與外部數據存儲器統一編址
存儲器是用來存儲程序和各種數據信息的記憶部件。存儲器可分為主存儲器(簡稱主存或內存)和輔助存儲器(簡稱輔存或外存)兩大類。和CPU直接交換信息的是主存。
主存的工作方式是按存儲單元的地址存放或讀取各類信息,統稱訪問存儲器。主存中匯集存儲單元的載體稱為存儲體,存儲體中每個單元能夠存放一串二進制碼表示的信息,該信息的總位數稱為一個存儲單元的字長。存儲單元的地址與存儲在其中的信息是一一對應的,單元地址只有一個,固定不變,而存儲在其中的信息是可以更換的。
指示每個單元的二進制編碼稱為地址碼。尋找某個單元時,先要給出它的地址碼。暫存這個地址碼的寄存器叫存儲器地址寄存器(MAR)。為可存放從主存的存儲單元內取出的信息或准備存入某存儲單元的信息,還要設置一個存儲器數據寄存器(MDR)
『捌』 計算機組成原理,電腦的硬碟屬於什麼主存和內存分別包括什麼
概括地說,硬碟的工作原理是利用特定的磁粒子的極性來記錄數據。磁頭在讀取數據時,將磁粒子的不同極性轉換成不同的電脈沖信號,再利用數據轉換器將這些原始信號變成電腦可以使用的數據,寫的操作正好與此相反。另外,硬碟中還有一個存儲緩沖區,這是為了協調硬碟與主機在數據處理速度上的差異而設的。由於硬碟的結構比軟盤復雜得多,所以它的格式化工作也比軟盤要復雜,分為低級格式化,硬碟分區,高級格式化並建立文件管理系統。
硬碟驅動器加電正常工作後,利用控制電路中的單片機初始化模塊進行初始化工作,此時磁頭置於碟片中心位置,初始化完成後主軸電機將啟動並以高速旋轉,裝載磁頭的小車機構移動,將浮動磁頭置於碟片表面的00道,處於等待指令的啟動狀態。當介面電路接收到微機系統傳來的指令信號,通過前置放大控制電路,驅動音圈電機發出磁信號,根據感應阻值變化的磁頭對碟片數據信息進行正確定位,並將接收後的數據信息解碼,通過放大控制電路傳輸到介面電路,反饋給主機系統完成指令操作。結束硬碟操作的斷電狀態,在反力矩彈簧的作用下浮動磁頭駐留到盤面中心。
『玖』 存儲器是什麼
存儲器(Memory)是現代信息技術中用於保存信息的記憶設備。在數字系統中,只要能保存二進制數據的都可以是存儲器。
在集成電路中,一個沒有實物形式的具有存儲功能的電路也叫存儲器,如RAM、FIFO等。
在系統中,具有實物形式的存儲設備也叫存儲器,計算機中全部信息,包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。
(9)控制存儲器和主存的位置擴展閱讀:
1、分類
cf快閃記憶體卡:一種袖珍快閃記憶體卡。像pc卡那樣插入數碼相機,它可用適配器,使之適應標準的pc卡閱讀器或其他的pc卡設備。
sd快閃記憶體卡:存儲的速度快,非常小巧,外觀和MMC一樣,市面上較多數數碼相機使用這種格式的存儲卡。
數字膠卷:一種數碼相機的存儲介質,同日立的sm卡、松下的sd卡、索尼的memorystick屬同類的數字存儲媒體。
2、特性
優異性能支持高並發、帶寬飽和利用。存儲系統將控制流和數據流分離,數據訪問時多個存儲伺服器同時對外提供服務,實現高並發訪問。
無論系統是採用電池供電還是由市電供電,應用需求將決定存儲器的類型以及使用目的。另外,在選擇過程中,存儲器的尺寸和成本也是需要考慮的重要因素。
『拾』 內存、cpu、寄存器、存儲器和磁碟分別在哪兒有什麼聯系和區別
cpu的內部結構可分為控制單元,邏輯單元和存儲單元三大部分。
cup存儲單元有寄存器和高速緩沖存儲器,
寄存器(register)是cpu內部的元件,所以在寄存器之間的數據傳送非常快。
用途:
1.可將寄存器內的數據執行算術及邏輯運算。
2.存於寄存器內的地址可用來指向內存的某個位置,即定址。
3.可以用來讀寫數據到電腦的周邊設備。
寄存器數量:
1、8個通用寄存器:
數據寄存器:ax,bx,cx,dx
指針寄存器:sp(堆棧指針),bp(基址指針)
變址寄存器:si(原地址),di(目的地址)
2、控制寄存器(2個)
3、段寄存器(4個)
高速緩存:
緩存大小也是cpu的重要指標之一,而且緩存的結構和大小對cpu速度的影響非常大,cpu內緩存的運行頻率極高,一般是和處理器同頻運作,工作效率遠遠大於系統內存和硬碟。實際工作時,cpu往往需要重復讀取同樣的數據塊,而緩存容量的增大,可以大幅度提升cpu內部讀取數據的命中率,而不用再到內存或者硬碟上尋找,以此提高系統性能。但是由於cpu晶元面積和成本的因素來考慮,緩存都很小。
l1
cache(一級緩存)是cpu第一層高速緩存,分為數據緩存和指令緩存。內置的l1高速緩存的容量和結構對cpu的性能影響較大,不過高速緩沖存儲器均由靜態ram組成,結構較復雜,在cpu管芯面積不能太大的情況下,l1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般伺服器cpu的l1緩存的容量通常在32—256kb。
l2
cache(二級緩存)是cpu的第二層高速緩存,分內部和外部兩種晶元。內部的晶元二級緩存運行速度與主頻相同,而外部的二級緩存則只有主頻的一半。l2高速緩存容量也會影響cpu的性能,原則是越大越好,現在家庭用cpu容量最大的是512kb,而伺服器和工作站上用cpu的l2高速緩存更高達256-1mb,有的高達2mb或者3mb。
l3
cache(三級緩存),分為兩種,早期的是外置,現在的都是內置的。而它的實際作用即是,l3緩存的應用可以進一步降低內存延遲,同時提升大數據量計算時處理器的性能。降低內存延遲和提升大數據量計算能力對游戲都很有幫助。而在伺服器領域增加l3緩存在性能方面仍然有顯著的提升。比方具有較大l3緩存的配置利用物理內存會更有效,故它比較慢的磁碟i/o子系統可以處理更多的數據請求。具有較大l3緩存的處理器提供更有效的文件系統緩存行為及較短消息和處理器隊列長度