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  • 1 # 使用者5147634925370

    儲存器(Memory)是計算機系統中的記憶裝置,用來存放程式和資料。計算機中的全部資訊,包括輸入的原始資料、計算機程式、中間執行結果和最終執行結果都儲存在儲存器中。它根據控制器指定的位置存入和取出資訊。

    儲存器的構成

    構成儲存器的儲存介質,目前主要採用半導體器件和磁性材料。儲存器中最小的儲存單位就是一個雙穩態半導體電路或一個CMOS電晶體或磁性材料的儲存元,它可儲存一個二進位制程式碼。由若干個儲存元組成一個儲存單元,然後再由許多儲存單元組成一個儲存器。 一個儲存器包含許多儲存單元,每個儲存單元可存放一個位元組。每個儲存單元的位置都有一個編號,即地址,一般用十六進位制表示。一個儲存器中所有儲存單元可存放資料的總和稱為它的儲存容量。假設一個儲存器的地址碼由20位二進位制數(即5位十六進位制數)組成,則可表示220,即1M個儲存單元地址。每個儲存單元存放一個位元組,則該儲存器的儲存容量為1KB。

    儲存器的分類

    按儲存介質分

    半導體儲存器:用半導體器件組成的儲存器。

    磁表面儲存器:用磁性材料做成的儲存器。

    按儲存方式分

    隨機儲存器:任何儲存單元的內容都能被隨機存取,且存取時間和儲存單元的物理位置無關。

    順序儲存器:只能按某種順序來存取,存取時間和儲存單元的物理位置有關。

    按儲存器的讀寫功能分

    只讀儲存器(ROM):儲存的內容是固定不變的,只能讀出而不能寫入的半導體儲存器。

    隨機讀寫儲存器(RAM):既能讀出又能寫入的半導體儲存器。

    按資訊的可儲存性分

    非永久記憶的儲存器:斷電後資訊即消失的儲存器。

    永久記憶性儲存器:斷電後仍能儲存資訊的儲存器。

    按在計算機系統中的作用分

    根據儲存器在計算機系統中所起的作用,可分為主儲存器、輔助儲存器、高速緩衝儲存器、控制儲存器等。

    為了解決對儲存器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常採用多級儲存器體系結構,即使用高速緩衝儲存器、主儲存器和外儲存器。

    名稱 簡稱 用 途 特點

    高速緩衝儲存器 Cache 高速存取指令和資料 存取速度快,但儲存容量小

    主儲存器 主存 存放計算機執行期間的大量程式和資料 存取速度較快,儲存容量不大

    外儲存器 外存 存放系統程式和大型資料檔案及資料庫 儲存容量大,位成本低

    儲存器的層次結構

    按照與CPU的接近程度,儲存器分為記憶體儲器與外儲存器,簡稱記憶體與外存。記憶體儲器又常稱為主儲存器(簡稱主存),屬於主機的組成部分;外儲存器又常稱為輔助儲存器(簡稱輔存),屬於外部裝置。CPU不能像訪問記憶體那樣,直接訪問外存,外存要與CPU或I/O裝置進行資料傳輸,必須透過記憶體進行。在80386以上的高檔微機中,還配置了高速緩衝儲存器(chache),這時記憶體包括主存與快取記憶體兩部分。對於低檔微機,主存即為記憶體。

    把儲存器分為幾個層次主要基於下述原因:

    1、合理解決速度與成本的矛盾,以得到較高的效能價格比。 半導體儲存器速度快,但價格高,容量不宜做得很大,因此僅用作與CPU頻繁交流資訊的記憶體儲器。磁碟儲存器價格較便宜,可以把容量做得很大,但存取速度較慢,因此用作存取次數較少,且需存放大量程式、原始資料(許多程式和資料是暫時不參加運算的)和執行結果的外儲存器。計算機在執行某項任務時,僅將與此有關的程式和原始資料從磁碟上調入容量較小的記憶體,透過CPU與記憶體進行高速的資料處理,然後將最終結果透過記憶體再寫入磁碟。這樣的配置價格適中,綜合存取速度則較快。

    為解決高速的CPU與速度相對較慢的主存的矛盾,還可使用快取記憶體。它採用速度很快、價格更高的半導體靜態儲存器,甚至與微處理器做在一起,存放當前使用最頻繁的指令和資料。當CPU從記憶體中讀取指令與資料時,將同時訪問快取記憶體與主存。如果所需內容在快取記憶體中,就能立即獲取;如沒有,再從主存中讀取。快取記憶體中的內容是根據實際情況及時更換的。這樣,透過增加少量成本即可獲得很高的速度。

    2、使用磁碟作為外存,不僅價格便宜,可以把儲存容量做得很大,而且在斷電時它所存放的資訊也不丟失,可以長久儲存,且複製、攜帶都很方便。

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