計組學習筆記(二) 儲存器的分類

2021-08-20 18:37:20 字數 2358 閱讀 7644

儲存器有很多很多種,從不同的角度對儲存器有不同的分類。

1、按照在計算機中的作用(層次)進行分類:

(1)主儲存器:簡稱主存,就是我們常說的記憶體。用來存放計算機執行期間所需要的大量程式和資料,其主要特點是可以直接和cpu交換資訊、容量小、訪問速度快、單位成本高。

(2)輔助儲存器:簡稱輔存,就是我們常說的外存。主儲存器速度快,可以和cpu直接交換資訊,其容量也隨著計算機硬體技術的發展不斷增大,但是不可能將計算機所有的使用者程序和系統所需的程式和資料放入記憶體。所以我們主存中只存放正在執行的相關程式和資料,而暫時不用的程式和資料以及需要永久儲存的資訊先存放到輔存中,其特點是不能與cpu直接交換資訊、容量大、訪問速度較慢、單位成本較低。

(3)高速緩衝儲存器:簡稱cache,位於主存和cpu之間,用於存放正在執行的程式段和資料以及經常使用的相關程式和資料。cpu從主存請求資訊的速度是比主存提供資訊的速度快的,如果沒有cache,那麼cpu會花費時間等待主存將資訊提供完畢,這會降低cpu的利用率。cache與cpu速度相匹配,但是容量小,**高。

2、按照儲存介質分類:

(1)磁表面儲存器:這種儲存器是在金屬或塑料基體的表面塗上一層磁性材料作為記錄介質,工作時磁層隨載體告訴運轉,用磁頭在磁層上進行讀寫操作。例如磁碟、磁帶、磁鼓(現在磁鼓很少被採用)這類儲存器具有非易失性。

(2)磁芯儲存器:由硬磁材料做成的環狀元件,在磁心中穿有驅動線和讀出線。也是屬於非易失性的永久記憶儲存器,由於其體積太大,工藝複雜等因素現在已經基本上不採用了。

(3)光碟儲存器:使用雷射在記錄介質上進行讀寫的儲存器,具有非易失性的特點。其記錄密度高、耐用性好、可靠性高、可互動性強,現在越來越被用於計算機系統

(由於輔助儲存器常常儲存永久性的資訊,所以以上三種儲存器在計算機中往往都作為輔存)

(4)半導體儲存器:儲存元件由半導體器件組成。現代半導體儲存器都用超大規模積體電路工藝製成晶元,其體積小、功耗低、訪問時間短。但是它是易失性儲存器,我們的主存往往使用的都是半導體儲存器。半導體儲存器按照材料不同分為雙極型(ttl)半導體儲存器和mos半導體儲存器,前者高速,後者高整合度、製造簡單、成本較低,故mos半導體儲存器被廣泛應用。

3、按訪問方式分類:

(1)隨機儲存器(ram,random access memory):任何乙個儲存單元的內容都可以隨機訪問,訪問時間與儲存單元的物理位置無關。計算機中的主存往往採用這種隨機儲存器,按照儲存資訊的原理不同可分為靜態ram(sram,原理是觸發器寄存資訊)和動態ram(dram,原理是電容充放電寄存資訊)。

(2)唯讀儲存器(rom,read only memory):顧名思義,儲存器的內容只能隨機讀出而不能寫入。資訊一旦寫入就固定不變了,內容斷電不會丟失。通常用它來儲存固定不變的程式、常數和漢字型檔,甚至用於作業系統的固化。它與ram可以共同作為主存的一部分,統一構成主存的位址域。

rom派生出很多儲存器,其中也包含可重複寫入的型別,rom和ram的訪問方式都為隨機訪問,廣義上的唯讀儲存器已經可以通過電擦除等方式進行寫入了,「唯讀」的概念並沒有保留,只保留了斷電內容保留、隨機讀取的特性,其寫入速度比讀取速度慢很多。

rom的型別:

掩膜式唯讀儲存器(mrom,masked rom):它的內容由廠家根據使用者的要求在生產中直接寫入,寫入後任何人都無法改變其中的內容。

一次可程式設計唯讀儲存器(prom,programmable rom):它可以實現一次性程式設計的唯讀儲存器。允許使用者利用專門的裝置寫入自己的 程式,一旦寫入後,內容無法改變。

可擦除可程式設計唯讀儲存器(eprom,erasable programmable rom):可由使用者對其內容進行多次改寫。需要修改時先將其內容全部擦除,然後再程式設計。eprom由可以分為兩種,紫外線擦除(uveprom)和電擦除(eeprom)。雖然eprom可以讀寫,但是寫入時間過長,寫入次數有限,不能代替ram。

固態硬碟(ssd,solid state drives):用固態電子儲存器晶元陣列製成的硬碟,由控制單元和儲存單元(flash晶元)組成

(3)序列訪問儲存器:對儲存單元進行讀寫操作時,需要按照其物理位置的先後順序定址,包括順序訪問儲存器(如磁帶)和直接訪問儲存器(如磁碟)。需要注意的是這裡的直接訪問儲存器是介於順序訪問和隨機訪問之間的,如對磁碟的讀寫,按照柱面號,盤面號,扇區號找到存放資訊的小區域,再順序訪問所需要的資訊。

4、按資訊的可儲存性分類:

(1)易失性儲存器:斷電後儲存資訊消失,如ram。

(2)非易失性儲存器:斷電後儲存資訊保留,如rom、磁表面儲存器等。

另外有些儲存器資訊被讀出時,原儲存資訊將被破壞,成為破壞性讀出,這種儲存器讀出後需要跟乙個恢復操作,再生資訊。

如有錯誤,還望指正~

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