計算機存儲器的層次
了兼顧存儲容量和存儲速度,當前計算機幾乎毫無(wú)例外地采用了如圖所示的層次式存儲結構。
在圖中,以處理器為中心,計算機系統的存儲依次為寄存器、高速緩存、主存儲器、磁盤(pán)緩存、磁盤(pán)和可移動(dòng)存儲介質(zhì)等7個(gè)層次。距離處理器越近的存儲工作速度越高,容量越小。其中,寄存器、高速緩存、主存儲器為操作系統存儲管理的管轄范圍,磁盤(pán)和可移動(dòng)存儲介質(zhì)屬于操作系統設備管理的管轄范圍。
凡是屬于操作系統存儲管理范圍的存儲裝置的共同特點(diǎn)是,在系統掉電之后,它們所存儲的信息會(huì )丟失殆盡,屬于可揮發(fā)性存儲裝置。而屬于操作系統設各管理范圍的存儲裝置,則可永久保存存儲的信息,屬于非揮發(fā)性存儲裝置。
至于磁盤(pán)緩存,它本身并不是一種實(shí)際存在的存儲介質(zhì),它依托于固定磁盤(pán),主要用來(lái)提供對主存儲器的擴充。
寄存器在物理上與處理器的運算控制部分同在一個(gè)芯片上,它們與運算部分的距離最近,訪(fǎng)問(wèn)速度也最高,但也因此其容量不會(huì )太大。所以,它們主要被用來(lái)暫存一些中間數據或控制用的特殊數據,而不能存放像程序之類(lèi)的大批數據。
主存儲器用來(lái)存放程序和程序運行所需的數據◇一個(gè)計算機系統必須有足夠大的主存儲器i其容量是衡量一個(gè)計算機系統性能的指標之一。由于主存儲器的訪(fǎng)問(wèn)速度遠低于寄存器,所以為了加快訪(fǎng)問(wèn)速度,計算機系統常常在主存儲器和寄存器之間配置高速緩存,以存放處理器當前常用的程序模塊和數據。
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