⑴ 存储器的主要功能是什么为什么要把存储系统分成若干个不同层次
一、存储器的主要功能:
1、随机存取存储器(RAM)。
2、只读存储器(ROM)。
3、闪存(Flash Memory)。
4、先进先出存储器(FIFO)。
5、先进后出存储器(FILO)。
二、存储器分为若干个层次主要原因:
1、合理解决速度与成本的矛盾,以得到较高的性能价格比。
磁盘存储器价格较便宜,可以把容量做得很大,但存取速度较慢,因此用作存取次数较少,且需存放大量程序、原始数据(许多程序和数据是暂时不参加运算的)和运行结果的外存储器。
2、使用磁盘作为外存,不仅价格便宜,可以把存储容量做得很大,而且在断电时它所存放的信息也不丢失,可以长久保存,且复制、携带都很方便。
(1)存储器存取为啥要有四种方式扩展阅读:
存储器可做处理器,未来装置有望更加轻薄短小:
有一群跨国研究团队做了实验,并真的成功运用存储器执行一般电脑芯片的运算任务,倘若技术成熟,将有望使手机与电脑等装置更加轻薄。
新加坡南洋理工大学、德国亚琛阿亨工业大学和欧洲最大的跨学科研究中心德国尤利希研究中心组成的研究团队发现,在调整算法后,存储器能如英特尔、高通等传统处理器一般,进行运算处理。
目前市面上的装置或电脑都是透过CPU从存储器提取资讯进行运算处理,以二进制0跟1来实现指令,如字母A是用“01000001”这样8位元的形式来处理或纪录。而存储器ReRAM透过不同电阻态代表0或1的数据状态储存资讯,其实还可实现更高基数的数据状态记录。
研究团队就将ReRAM原型(prototype)调整为0、1、2的三进制,透过这样的高基数运算系统可加速运算任务,并于存储器就可进行逻辑运算。也节省了处理器与存储器间数据传输的时间与功耗的消耗。
研究参与人之一、南洋理工大学资讯工程学系助理教授Chattopadhyay解释,这就像一段很长的会话却只用一个极小的翻译器来转换,是一段耗时且费力的过程,团队所做的就是增加这个小型翻译器的处理容量,使其能更有效的处理数据。
⑵ 计算机有哪些存储结构
计算机存储来说一般有四种方式:
(1)顺序存储方法
该方法把逻辑上相邻的结点存储在物理位置上相邻的存储单元里,结点间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现。
由此得到的存储表示称为顺序存储结构
(Sequential
Storage
Structure),通常借助程序语言的数组描述。
该方法主要应用于线性的数据结构。非线性的数据结构也可通过某种线性化的方法实现顺序存储。
(2)链接存储方法
该方法不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上亦相邻,结点间的逻辑关系由附加的指针字段表示。由此得到的存储表示称为链式存储结构(Linked
Storage Structure),通常借助于程序语言的指针类型描述。
(3)索引存储方法
该方法通常在储存结点信息的同时,还建立附加的索引表。
索引表由若干索引项组成。若每个结点在索引表中都有一个索引项,则该索引表称之为稠密索引(Dense Index)。若一组结点在索引表中只对应一个索引项,则该索引表称为稀疏索引(Spare
Index)。索引项的一般形式是:
关键字是能唯一标识一个结点的那些数据项。稠密索引中索引项的地址指示结点所在的存储位置;稀疏索引中索引项的地址指示一组结点的起始存储位置。
(4)散列存储方法
该方法的基本思想是:根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址。
四种基本存储方法,既可单独使用,也可组合起来对数据结构进行存储映像。
同一逻辑结构采用不同的存储方法,可以得到不同的存储结构。选择何种存储结构来表示相应的逻辑结构,视具体要求而定,主要考虑运算方便及算法的时空要求。
⑶ 常用的存储表示方法有哪几种
摘要 数据结构的存储方式有顺序存储方法、链接存储方法、索引存储方法和散列存储方法这四种。
⑷ 计算机有哪些存储结构
在计算机中存储和组织数据的方式被称之为数据结构,链表和数组是较为常见的两种结构。
1、数组
数组就像一个个紧挨着的小格子,每一个格子都有它们自己的序号,这个序号被称之为“索引”。与生活中不太相同的是,平时计数习惯以“1”开始,而在计算机中,“0”是开头的第一个数字。
数组中的数据,在计算机的存储器中,也是按顺序存储在连续的位置中。当我们寻找需要的数据时,通过格子中的索引,便可以找到数据。
2、链表
链表的存储方式有些像地址和住宅的关系,地址可以写在一张纸上,但是这并不代表住宅也紧密相邻。链表中的数据在计算机中也是分散地存储在各个地方,但是链表里面除了存储数据,还存储了下一个数据的地址,以便于找到下一个数据。
与数组不同的是,链表储存数据不像数组一样,需要提前设定大小,就像火车的车厢长度是随着乘客的数量而增加的。
(4)存储器存取为啥要有四种方式扩展阅读
数据的链式存储结构可用链接表来表示。
其中data表示值域,用来存储节点的数值部分。Pl,p2,…,Pill(1n≥1)均为指针域,每个指针域为其对应的后继元素或前驱元素所在结点(以后简称为后继结点或前驱结点)的存储位置。
通过结点的指针域(又称为链域)可以访问到对应的后继结点或前驱结点,若一个结点中的某个指针域不需要指向其他结点,则令它的值为空(NULL)。
在数据的顺序存储中,由于每个元素的存储位置都可以通过简单计算得到,所以访问元素的时间都相同;而在数据的链接存储中。
由于每个元素的存储位置保存在它的前驱或后继结点中,所以只有当访问到其前驱结点或后继结点后才能够按指针访问到,访问任一元素的时间与该元素结点在链式存储结构中的位置有关。
⑸ 计算机与外设之间数据传送方式有几种各有什么特点
有四种。
1、无条件传送方式,最简单的传送方式,所配置的硬件和软件最少。
2、查询传送方式,CPU的利用受到影响,陷于等待和反复查询、不能再作他用;而且,这种方法不能处理掉电、设备故障等突发事件。
3、中断传送方式,是计算机最常用的数据传送方式,可随时向CPU发中断请求信号,以便及时响应,及时处理,实现实时控制。
4、直接数据通道传送方式,不经过CPU中转,也不通过中断服务程序,既不需要保存、恢复断点和现场,所以传送数据的速度比中断方式更快。
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无条件传送方式
无条件传送方式是在假定外设已经准备好的情况下,直接利用输入指令(IN指令)或输出指令(OUT指令)与外设传送数据,而不去检查(查询)外设的工作状态。这种传送方式的优点是控制程序简单。但它必须是在外设已经准备好的情况下才能使用,否则传送就会出错。
所以在实际应用中无条件传送方式使用较少,只用于一些较简单外设的操作,如对开关信号的输入,对LED显示器的输出等。
在此情况下,外设总是准备好的,它可以无条件地随时接收CPU发来的输出数据,也能够无条件地随时向CPU提供需要输入 的数据。
程序查询传送方式
程序查询传送方式也称为条件传送方式。在这种方式下,利用查询方式进行输入输出,就是CPU通过执行程序查询外设的状态,判断外设是否准备好接收数据或准备好了向CPU输入的数据。根据这种状态,CPU有针对性地为外设的输入输出服务。
一个用户程序的执行自始至终是在操作系统控制下进行的。一个用户将他要解决的问题用某一种程序设计语言编写了一个程序后就将该程序连同对它执行的要求输入到计算机内,操作系统就根据要求控制这个用户程序的执行直到结束。
操作系统控制用户的执行主要有以下一些内容:调入相应的编译程序,将用某种程序设计语言编写的源程序编译成计算机可执行的目标程序,分配内存储等资源将程序调入内存并启动,按用户指定的要求处理执行中出现的各种事件以及与操作员联系请示有关意外事件的处理等。
中断传送方式是指当外设需要与CPU进行信息交换时,由外设向CPU发出请求信号,使CPU暂停正在执行的程序,转去执行数据的输入/输出操作,数据传送结束后,CPU再继续执行被暂停的程序。
目前的微处理器都具有中断功能,而且已经不仅仅局限于数据的输入/输出,而是在更多的方面有重要的应用。例如实时控制、故障处理以及BIOS和DOS功能调用等。
中断传送方式的优点是:CPU不必查询等待,工作效率高,CPU与外设可以并行工作;由于外设具有申请中断的主动权,故系统实时性比查询方式要好得多。但采用中断传送方式的接口电路相对复杂,而且,每进行一次数据传送就要中断一次CPU。
CPU每次响应中断后,都要转去执行中断处理程序,都要进行断点和现场的保护和恢复,浪费了很多CPU的时间。故这种传送方式一般适合于少量的数据传送。对于大批量数据的输入/输出,可采用高速的直接存储器存取方式,即DMA方式。
DMA传送方式是在存储器和外设之间、存储器和存储器之间直接进行数据传送(如磁盘与内存间交换数据、高速数据采集、内存和内存间的高速数据块传送等),传送过程无需CPU介入,这样,在传送时就不必进行保护现场等一系列额外操作,传输速度基本取决于存储器和外设的速度。
DMA传送方式需要一个专用接口芯片DMA控制器(DMAC)对传送过程加以控制和管理。
进行DMA传送期间,CPU放弃总线控制权,将系统总线交由DMAC控制,由DMAC发出地址及读/写信号来实现高速数据传输。传送结束后DMAC再将总线控制权交还给CPU。一般微处理器都设有用于DMA传送的联络线。
DMAC中主要包括一个控制状态寄存器、一个地址寄存器和一个字节计数器,在传送开始前先要对这些寄存器进行初始化,一旦传送开始,整个过程便全部由硬件实现,所以数据传送速率非常高。
⑹ 数据结构的存储方式有哪几种
数据结构的存储方式有顺序存储方法、链接存储方法、索引存储方法和散列存储方法这四种。
1、顺序存储方式:顺序存储方式就是在一块连续的存储区域一个接着一个的存放数据,把逻辑上相连的结点存储在物理位置上相邻的存储单元里,结点间的逻辑关系由存储单元的邻接挂安息来体现。顺序存储方式也称为顺序存储结构,一般采用数组或者结构数组来描述。
2、链接存储方法:它比较灵活,其不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上相邻,结点间的逻辑关系由附加的引用字段表示。一个结点的引用字段往往指导下一个结点的存放位置。链接存储方式也称为链接式存储结构,一般在原数据项中增加应用类型来表示结点之间的位置关系。
3、索引存储方法:除建立存储结点信息外,还建立附加的索引表来标识结点的地址。它细分为两类:稠密索引:每个结点在索引表中都有一个索引项,索引项的地址指示结点所在的的存储位置;稀疏索引:一组结点在索引表中只对应一个索引项,索引项的地址指示一组结点的起始存储位置。
4、散列存储方法:就是根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址。
(6)存储器存取为啥要有四种方式扩展阅读
顺序存储和链接存储的基本原理
在顺序存储中,每个存储空间含有所存元素本身的信息,元素之间的逻辑关系是通过数组下标位置简单计算出来的线性表的顺序存储,若一个元素存储在对应数组中的下标位置为i,则它的前驱元素在对应数组中的下标位置为i-1,它的后继元素在对应数组中的下标位置为i+1。
在链式存储结构中,存储结点不仅含有所存元素本身的信息,还含有元素之间逻辑关系的信息。数据的链式存储结构可用链接表来表示。其中data表示值域,用来存储节点的数值部分。Pl,p2,…,Pill(1n≥1)均为指针域,每个指针域为其对应的后继元素或前驱元素所在结点的存储位置。
在数据的顺序存储中,由于每个元素的存储位置都可以通过简单计算得到,所以访问元素的时间都相同;而在数据的链接存储中,由于每个元素的存储位置保存在它的前驱或后继结点中,所以只有当访问到其前驱结点或后继结点后才能够按指针访问到,访问任一元素的时间与该元素结点在链式存储结构中的位置有关。
⑺ 储存器有几种
存储器分为随机存储器、只读存储器、外存储器三类。
随机存储器
随机存取存储器(英语:Random Access Memory,缩写:RAM),也叫主存,是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写,而且速度很快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。
只读存储器
只读存储器(英语:Read-Only Memory,简称:ROM)。ROM所存数据,一般是装入整机前事先写好的,整机工作过程中只能读出,而不像随机存储器那样能快速地、方便地加以改写。ROM所存数据稳定 ,断电后所存数据也不会改变;其结构较简单,读出较方便,因而常用于存储各种固定程序和数据。
外存储器
外储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器,此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。
⑻ 3,存储器为什么要分成内储器和外储器两种二者有什么区别
原因:
因为内、外存储器的作用不同。内存储器比外存储器速度快,而且快很多。CPU在运行程序的时候会把常用的代码或者数据存放到内存储器中,这样就能快速的调用。
内存与外存的区别:
1、内存储器是执行程序时的临时存储区,掉电后数据全部丢失;外存储器是用来存储原始数据和运算结果的,需要长期保存,掉电后数据不会丢失。
2、内存储器最突出的特点是存取速度快,但是容量小、价格贵;外存储器的特点是容量大、价格低,但是存取速度慢。
3、内存储器用于存放那些立即要用的程序和数据;外存储器用于存放暂时不用的程序和数据。
(8)存储器存取为啥要有四种方式扩展阅读:
内存的分类:
1、RAM也叫随机存储器,是Random Access Memory的英文缩写。RAM中存储当前使用的程序、数据、中间结果和与外存交换的数据,CPU可以根据需要直接读或写RAM中的内容。
2、ROM:只能读出操作而不能写入操作,是Read Only Memory的意思。
存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称内存储器(简称内存),辅助存储器又称外存储器(简称外存)。
内存储器最突出的特点是存取速度快,但是容量小、价格贵;外存储器的特点是容量大、价格低,但是存取速度慢。内存储器用于存放那些立即要用的程序和数据;外存储器用于存放暂时不用的程序和数据。内存储器和外存储器之间常常频繁地交换信息。外存通常是磁性介质或光盘,像硬盘,软盘,磁带,CD等,能长期保存信息,并且不依赖于电来保存信息,但是由机械部件带动,速度与CPU相比就显得慢得多。
网络-内存储器
网络-外存储器
⑼ 计算机储存器为什么要分内外存/分内外存的必要性。
内存速度快,但造价高,所以容量有限;外存速度慢,但造价便宜,可以扩展得比较大。
这两种内存是相辅相成的,外存可以保存大量待处理数据或者处理结果,内存可以利用速度快的优势,将数据从外存分小批调入处理然后再保存到外存去,外存如果容量不足还可以再保存到更便宜、尺寸更大、操作更慢的外存中去,或者从它上面读取数据。
计算机中全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器,计算机才有记忆功能,才能保证正常工作。
计算机中的存储器按用途存储器可分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存),也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常是磁性介质或光盘等,能长期保存信息。
(9)存储器存取为啥要有四种方式扩展阅读:
以存储体(大量存储单元组成的阵列)为核心,加上必要的地址译码、读写控制电路,即为存储集成电路;再加上必要的I/O接口和一些额外的电路如存取策略管理,则形成存储芯片,比如手机中常用的存储芯片。
得益于新的IC制造或芯片封装工艺,现在已经有能力把DRAM和FLASH存储单元集成在单芯片里。存储芯片再与控制芯片及时钟、电源等必要的组件集成在电路板上构成整机,就是一个存储产品。
存储器的类型将决定整个嵌入式系统的操作和性能,因此存储器的选择是一个非常重要的决策。无论系统是采用电池供电还是由市电供电,应用需求将决定存储器的类型(易失性或非易失性)以及使用目的。
⑽ 存储器为什么分为内存和外存
内存一般指的是随机存取存储器,简称RAM。前面提到静态内存(SRAM)用作系统的高速缓存,而我们平常所提到的电脑的内存指的是动态内存,即DRAM。除此之外,还有各种用途的内存,如显示卡使用的VRAM,存储系统设置信息的CMOS
RAM等。
动态内存中所谓的“动态”,指的是当我们将数据写入DRAM后,经过一段时间,数据会丢失,因此需要一个内存刷新(Memory
Refresh)的操作,这要额外设计一个电路。
我们可以这样理解:一个DRAM的存储单元存储的是0还是1取决于电容是否有电荷,有电荷代表1,无电荷代表0。但时间一长,代表1的电容会放电,代表0的电容会吸收电荷,这就是数据丢失的原因;
刷新操作定期对电容进行检查,若电量大于满电量的1/2,则认为其代表1,并把电容充满电;若电量小于1/2,则认为其代表0,并把电容放电,籍此来保持数据的连续性。有了刷新操作,动态内存的存取速度比静态内存要慢很多。
内存的数据传输量很大,难免发生错误,在较高要求时,需要有检验错误和修正错误的功能
存储器分为内部存储器(内存)和外部存储器(外存)。
①内存
内存是电脑内部临时存放数据的地方,供CPU直接读取,存放在其中的数据要靠电来维持,一旦断电就会丢失。因此,在操作电脑时,应及时地将需要保存的信息进行保存。
内存的特点是:容量小,速度极快,临时存放数据。
②外存
外存包括软盘、硬盘和光盘,存放在其中的数据靠磁来维持,因此可永久保存数据。
外存的特点:容量很大,速度较慢,可永久保存数据。
因为系统需要存储大量的讯息,所以就需要一个长久固定的存储器,即使是断电也会保存数据的——硬盘就诞生了,他即使在没有电流供应的条件下也能保存海量的数据,但是缺点是传输速度慢。
我们通常运行数据的时候如果都是通过硬盘到cpu那么无形中就会形成很大的瓶颈,因为硬盘的传输速度实在太慢了,这个时候就急需一种在带电的时候能保存数据,而且不用容量太大,传输速度快的媒介-内存就诞生了,他的传输速度很快,把硬盘里很多可能要用到的数据先放到内存,然后让CPU再读取,这样速度就快了很多。这就类似于CPU的二级缓存和内存之间的关系。
存储器分为内部存储器(内存)和外部存储器(外存)。
①内存
内存是电脑内部临时存放数据的地方,供CPU直接读取,存放在其中的数据要靠电来维持,一旦断电就会丢失。因此,在操作电脑时,应及时地将需要保存的信息进行保存。
内存的特点是:容量小,速度极快,临时存放数据。
②外存
外存包括软盘、硬盘和光盘,存放在其中的数据靠磁来维持,因此可永久保存数据。
外存的特点:容量很大,速度较慢,可永久保存数据。
这位答得最好,可以看看计算机基础的书,介绍计算机硬件结构的一节,区分内存储器和外存储器,注意只读存储器ROM,和读写存储器RAM的区别