儲存器基本概念及分類介紹

2021-10-01 02:47:25 字數 3714 閱讀 3606

一、什麼是儲存器

儲存器(memory)是計算機系統中的記憶裝置,用來存放程式和資料。計算機中的全部資訊,包括輸入的原始資料、電腦程式、中間執行結果和最終執行結果都儲存在儲存器中。它根據控制器指定的位置存入和取出資訊。

二、儲存器的構成

構成儲存器的儲存介質,目前主要採用半導體器件和磁性材料。儲存器中最小的儲存單位就是乙個雙穩態半導體電路或乙個cmos電晶體或磁性材料的儲存元,它可儲存乙個二進位制**。由若干個儲存元組成乙個儲存單元,然後再由許多儲存單元組成乙個儲存器。乙個儲存器包含許多儲存單元,每個儲存單元可存放乙個位元組。每個儲存單元的位置都有乙個編號,即位址,一般用十六進製制表示。乙個儲存器中所有儲存單元可存放資料的總和稱為它的儲存容量。假設乙個儲存器的位址碼由20位二進位制數(即5位十六進製制數)組成,則可表示220,即1m個儲存單元位址。每個儲存單元存放乙個位元組,則該儲存器的儲存容量為1kb。

三、儲存器的分類

1.按儲存介質分

(1)半導體儲存器:用半導體器件組成的儲存器。u盤是半導體儲存器,u盤內整合的是flash晶元,儲存介質為半導體。

(2)磁表面儲存器:用磁性材料做成的儲存器。

2.按儲存方式分

(1)隨機儲存器:任何儲存單元的內容都能被隨機訪問,且訪問時間和儲存單元的物理位置無關。

(2)順序儲存器:只能按某種順序來訪問,訪問時間和儲存單元的物理位置有關。

3.按儲存器的讀寫功能分

(1)唯讀儲存器(rom):儲存的內容是固定不變的,只能讀出而不能寫入的半導體儲存器。

(2)隨機讀寫儲存器(ram):既能讀出又能寫入的半導體儲存器。

4.按資訊的可儲存性分

(1)非永久記憶的儲存器:斷電後資訊即消失的儲存器。

(2)永久記憶性儲存器:斷電後仍能儲存資訊的儲存器。

5.按在計算機系統中的作用分

根據儲存器在計算機系統中所起的作用,可分為主儲存器、輔助儲存器、高速緩衝儲存器、控制儲存器等。

為了解決對儲存器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常採用多級儲存器體系結構,即使用高速緩衝儲存器、主儲存器和外儲存器。

四、儲存器的層次結構

按照與cpu的接近程度,儲存器分為記憶體儲器與外儲存器,簡稱記憶體與外存。記憶體儲器又常稱為主儲存器(簡稱主存),屬於主機的組成部分;外儲存器又常稱為輔助儲存器(簡稱輔存),屬於外部裝置。cpu不能像訪問記憶體那樣,直接訪問外存,外存要與cpu或i/o裝置進行資料傳輸,必須通過記憶體進行。在 80386以上的高檔微機中,還配置了高速緩衝儲存器(chache),這時記憶體包括主存與快取記憶體兩部分。對於低檔微機,主存即為記憶體。

把儲存器分為幾個層次主要基於下述原因:

1、合理解決速度與成本的矛盾,以得到較高的效能**比。半導體儲存器速度快,但**高,容量不宜做得很大,因此僅用作與cpu頻繁交流資訊的記憶體儲器。磁碟儲存器**較便宜,可以把容量做得很大,但訪問速度較慢,因此用作訪問次數較少,且需存放大量程式、原始資料(許多程式和資料是暫時不參加運算的)和執行結果的外儲存器。計算機在執行某項任務時,僅將與此有關的程式和原始資料從磁碟上調入容量較小的記憶體,通過cpu與記憶體進行高速的資料處理,然後將最終結果通過記憶體再寫入磁碟。這樣的配置**適中,綜合訪問速度則較快。

為解決高速的cpu與速度相對較慢的主存的矛盾,還可使用快取記憶體。它採用速度很快、**更高的半導體靜態儲存器,甚至與微處理器做在一起,存放當前使用最頻繁的指令和資料。當cpu從記憶體中讀取指令與資料時,將同時訪問快取記憶體與主存。如果所需內容在快取記憶體中,就能立即獲取;如沒有,再從主存中讀取。快取記憶體中的內容是根據實際情況及時更換的。這樣,通過增加少量成本即可獲得很高的速度。

2、使用磁碟作為外存,不僅**便宜,可以把儲存容量做得很大,而且在斷電時它所存放的資訊也不丟失,可以長久儲存,且複製、攜帶都很方便。

五、儲存器管理

伺服器在儲存器環境按這樣的方法分配儲存器:在某個環境分配的儲存器可以被環境析構器釋放而不會影響其他環境中分配的儲存器.所有儲存器分配(通過 palloc 等)都被當作在當前環境的區域中分配儲存器.如果你試圖釋放(或再分配)不在當前環境的儲存器,你將得到不可預料的結果.

建立儲存器環境和切換儲存器環境是 spi 管理器中儲存器管理器的任務.

spi 過程處理兩種儲存器環境:上層執行器儲存器環境和過程儲存器環境(如果已聯接).

在乙個過程與 spi 管理器聯接之前,當前儲存器環境是上層執行器環境,所以所有由過程自身通過 palloc/repalloc 或通過 spi 應用函式在聯接到 spi 管理器之前分配的儲存器都在這個環境裡.

在進行 spi_connect 呼叫之後,當前環境是過程自身所有的.通過 palloc/repalloc 或通過 spi 應用函式分配的儲存器(除了 spi_copytuple,spi_modifytuple,spi_palloc 和 spi_repalloc 以外)都在這個環境中分配.

當程序與 spi 管理器斷開(通過呼叫 spi_finish)後,當前環境恢復為上層執行器環境並且所有在過程儲存器環境分配的儲存器都被釋放,並且不可繼續使用!

如果你想返回一些東西給上層執行器,那麼你必須為此在上層環境分配一片儲存器!

spi 不能自動釋放在上層執行器環境裡分配的儲存器!

spi 在查詢完成後自動釋放查詢執行期間的儲存器分配!

數位相機儲存器

可以是一張卡,也可以是軟盤,可以是活動的,也可以是固定的,用於儲存影象。

cf快閃儲存器卡

一種袖珍快閃儲存器卡,(compact flash card)。像pc卡那樣插入數位相機,它可用介面卡,(又稱轉接卡),使之適應標準的pc卡閱讀器或其他的pc卡裝置。cf儲存卡的部分結構採用強化玻璃及金屬外殼,cf儲存卡採用standard ata/ide介面介面,配備有專門的pcm-cia介面卡(轉接卡),膝上型電腦的使用者可直接在pcmcia插槽上使用,使資料很容易在數位相機與電腦之間傳遞。

sm快閃儲存器卡

即smart media,智慧型**卡,一種儲存媒介。sm卡採用了ssfdg/flash記憶體卡,具有超小超薄超輕等特性,體積 37(長)×45(寬)×0.76(厚)公釐,重量是1.8g,功耗低,容易公升級,sm轉換卡也有pcmcia介面,方便使用者進行資料傳送。

memory stick duo

memory stick duo即微型記憶棒,微型記憶棒的體積和重量都為普通記憶棒的三分之一左右,目前最大儲存容量可以達到128mb。

sd快閃儲存器卡

即securedigital, 32×24×2.11 儲存的速度快,非常小巧,外觀和mmc一樣,目前市面上較多數數位相機使用這種格式的儲存卡,市場占有率第一。

xd快閃儲存器卡

即fuji film(富士膠卷)和olympus(奧林巴斯)聯合推出的xd-picture卡,體形很小,傳輸速度很快,不過**很昂貴。

mmc快閃儲存器卡

即********** card ,外型和sd完全一樣,很多時候也通用。

微硬碟是一種比較高階的存貯產品,目前「ibm(日立)」和國產品牌「南方匯通」都推出了自己的微硬碟產品。微型硬碟外型和cf卡完全一樣,使用同一型號介面。

優卡優卡是lexar公司生產的一種數位相機儲存介質,外形和一般的cf卡相同,可以用在使用cf卡的數位相機、pda、***等數碼裝置上,同時可以直接通過usb介面與計算機系統聯機,用作移動儲存器。

數字膠卷

數字膠卷是lexar公司生產的的一種數位相機的儲存介質,同日立的sm卡、松下的sd卡、索尼的memorystick屬同類的數字儲存**。

pc卡轉換器

一種接外掛程式,可以把cf卡或sm卡插入其中,然後,整體作為乙個pc卡插入計算機的pcmica插口,這是常用於便攜機的一種通用擴充套件介面,可以接入pcmica記憶體卡、pcmica硬碟、pcmica數據機等。

六、嵌入式應用中儲存器型別的選擇技巧

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