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存储系统——基本概念

简介: 存储系统——基本概念
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现代计算机结构


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存储器的层次化结构


存储器的各个层次结构图:


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注意:辅存中的数据要调入主存后才能被CPU访问


*cache读音如下:https://fanyi.baidu.com/?aldtype=85#en/zh/cache


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关系间解决的问题


  • 主存—辅存:实现虚拟存储系统,解决了主存容量不够的问题


  • Cache—主存:解决了主存与CPU速度不匹配的问题


各层存储器速度容量价格对比


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注:有的教材把安装在电脑内部的磁盘称为“辅存”,把U盘、光盘等称为“外存”。


也有的教材把磁盘、U盘、光盘等统称为“辅存”或“外存”


存储器的分类


层次


按层次对存储器进行划分


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介质


按存储介质分类


1.半导体存储器(以半导体器件存储信息)


(主存、Cache)


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2.磁表面存储器:磁盘、磁带(以磁性材料存储信息)


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3.光存储器(以磁性材料存储信息)


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存取方式


  1. 相联存储器(Associative Memory),即可以按内容访问的存储器

(ContentAddressed Memory,CAM)可以按照内容检索到存储位置进行读写,“快表”就是一种相联存储器


  1. 随机存取存储器(RandomAccess Memory, RAM):读写任何一个存储单元所需时间都相同,与存储单元所在的物理位置无关


  1. 顺序存取存储器(SequentialAccess Memory, SAM):读写一个存储单元所需时间取决于存储单元所在的物理位置


  1. 直接存取存储器(DirectAccessMemory,DAM):既有随机存取特性,也有顺序存取特性。先直接选取信息所在区域,然后按顺序方式存取。


  1. 串行访问存储器:读写某个存储单元所需时间与存储单元的物理位置有关


信息的可更改性


  1. 读写存储器(Read/Write Memory)——即可读、也可写(如:磁盘、内存、Cache)


  1. 只读存储器(Read Only Memory)——只能读,不能写(如:实体音乐专辑通常采用 CD-ROM,实体电影采用蓝光光碟,BIOS通常写在ROM中)事实上很多ROM也可多次读写,只是比较麻烦。


信息的可保存性


  1. 断电后,存储信息消失的存储器——易失性存储器(主存、Cache)


  1. 断电后,存储信息依然保持的存储器——非易失性存储器(磁盘、光盘)


  • 信息读出后,原存储信息被破坏——破坏性读出(如DRAM芯片,读出数据后要进行重写)


  • 信息读出后,原存储信息不被破坏——非破坏性读出(如SRAM芯片、磁盘、光盘)


存储器的性能指标


  1. 存储容量:存储字数×字长(如1M×8位)。(MDR位数反 映存储字长)


  1. 单位成本:每位价格=总成本/总容量。


  1. 存储速度:数据传输率=数据的宽度/存储周期。(数据的宽度即存储字长)、(主存带宽(Bm):主存带宽又称数据传输率,表示每秒从主存进出信息的最大数量,单位为字/秒、字节/秒(B/s)或位/秒(b/s)。)


存储时间,存储周期:


① 存取时间(Ta):存取时间是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间,分为读出时间和写入时间。


②存取周期(Tm):存取周期又称为读写周期或访问周期。它是指存储器进行一次完整的读写操作所需的全部时间,即连续两次独立地访问存储器操作(读或写操作)之间所需的最小时间间隔。


如下图是一个存储时间与存储周期的关系图:


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小结


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csdn平台优质创作者,51cto TOP博主,360图书馆科技博主,燕山大学目前大三在读,日拱一卒,功不唐捐,加油!!!
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