存储系统——基本概念
文章目录
- 现代计算机结构
- 存储器的层次化结构
- 关系间解决的问题
- 各层存储器速度容量价格对比
- 存储器的分类
- 层次
- 介质
- 存取方式
- 信息的可更改性
- 信息的可保存性
- 存储器的性能指标
- 存储时间,存储周期:
- 小结
现代计算机结构
存储器的层次化结构
存储器的各个层次结构图:
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
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
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
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)
2.磁表面存储器:磁盘、磁带(以磁性材料存储信息)
3.光存储器(以磁性材料存储信息)
存取方式
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
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
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
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。
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
- 读写存储器(Read/Write Memory)——即可读、也可写(如:磁盘、内存、Cache)
- 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
断电后,存储信息消失的存储器——易失性存储器(主存、Cache)
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
- 存储容量:存储字数×字长(如1M×8位)。(MDR位数反 映存储字长)
- 单位成本:每位价格=总成本/总容量。
- 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:
小结
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