計算機底層 CPU 記憶體 磁碟

2021-09-19 17:23:44 字數 1122 閱讀 1935

1.首先說一下磁碟和記憶體

在說磁碟和記憶體之前先說一下磁碟,顧名思義磁碟,像盤子一樣,磁碟上有許多磁軌,一圈套一圈,磁碟還有機械臂,通過機械的變換位置,來獲取不同磁軌上的資料。每圈磁軌進行等長的切割,切割成的每塊叫做基本儲存單元,每個儲存單元可存4kb的資料,但是還可以拓展到8kb 或者 16kb 。

如上圖,磁碟就像這樣通過機械臂來掃瞄磁軌獲取資料。

說一下讀取或者儲存資料的速度。如果需要儲存100kb的資料,那麼剛好需要25個儲存單元,如果他們連續的在同一磁軌上,機械臂不用轉動,就可以快速的讀取完這25塊儲存單元,如果每個磁軌都分散著乙個儲存單元,那麼磁軌就需要轉動25次。幾乎所有的時間都浪費在了機械臂的轉動上,因為是機械運動。也就是我們說的機械定址,大部分時間都是機械臂在轉動,來進行機械定址。

當磁碟拿到資料以後,就要傳輸給記憶體,那麼通過什麼傳輸呢?大學課本中說的是匯流排,或者bus. 其實說白了就是通過電路,用電訊號的方式進行傳輸,現在的計算機的匯流排大多是32位的,所以我們的磁碟每次傳輸的資料也是32位。傳輸時間大約為10ms。

2.下面就是記憶體和cpu

記憶體到cpu之間的傳輸速度比磁碟到記憶體的傳輸速度還要塊,大約是50-100個時鐘週期。是磁碟到記憶體傳輸速度的1000萬倍,所謂時鐘週期就是cpu進行一次運算的時間(64位資料)。

cpu內部有告訴快取器l1,l2,l3,(三者可達到幾十兆達到空間)。因為l1 離cpu運算的近,所以其傳輸速度也是最快的,下面依次為l2 l3. 中間有乙個暫存器, 其作用就相當於 cpu, 記憶體,磁碟,三者之間的記憶體,都是為了增加傳輸速度而增加的,具體作用就是暫時儲存資料。

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