暫存器 快取 記憶體 硬碟 其他

2021-10-25 05:14:58 字數 1331 閱讀 3525

在開發過程中,系統效能是開發人員必須要考慮的乙個問題。

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金字塔儲存體系:

暫存器 暫存器(register)是**處理器內用來暫存指令、資料和位址的電腦儲存器。暫存器的存貯容量有限,讀寫速度非常快。在計算機體系結構裡,暫存器儲存在已知時間點所作計算的中間結果,通過快速地訪問資料來加速電腦程式的執行。

暫存器位於儲存器層次結構的最頂端,也是cpu可以讀寫的最快的儲存器。暫存器通常都是以他們可以儲存的位元數量來計量,舉例來說,乙個8位暫存器或32位暫存器。在**處理器中,包含暫存器的部件有指令暫存器(ir)、程式計數器和累加器。暫存器現在都以暫存器陣列的方式來實現,但是他們也可能使用單獨的觸發器、高速的核心儲存器、薄膜儲存器以及在數種機器上的其他方式來實現出來。

暫存器也可以指代由乙個指令之輸出或輸入可以直接索引到的暫存器組群,這些暫存器的更確切的名稱為「架構暫存器」。例如,x86指令集定義八個32位暫存器的集合,但乙個實現x86指令集的cpu內部可能會有八個以上的暫存器。

cpu快取

在計算機系統中,cpu快取記憶體(英語:cpu cache,在本文中簡稱快取)是用於減少處理器訪問記憶體所需平均時間的部件。在金字塔式儲存體系中它位於自頂向下的第二層,僅次於cpu暫存器。其容量遠小於記憶體,但速度卻可以接近處理器的頻率。

當處理器發出記憶體訪問請求時,會先檢視快取內是否有請求資料。如果存在(命中),則不經訪問記憶體直接返回該資料;如果不存在(失效),則要先把記憶體中的相應資料載入快取,再將其返回處理器。

快取之所以有效,主要是因為程式執行時對記憶體的訪問呈現區域性性(locality)特徵。這種區域性性既包括空間區域性性(spatial locality),也包括時間區域性性(temporal locality)。有效利用這種區域性性,快取可以達到極高的命中率。記憶體

隨機訪問儲存器(英語:random access memory,縮寫:ram;也叫主存)是與cpu直接交換資料的內部儲存器。它可以隨時讀寫,而且速度很快,通常作為作業系統或其他正在執行中的程式的臨時資料儲存介質。硬碟

硬碟(英語:hard disk drive,縮寫:hdd,有時為了與固態硬碟相區分稱「機械硬碟」)是電腦上使用堅硬的旋轉碟片為基礎的非易失性儲存器,它在平整的磁性表面儲存和檢索數字資料,資料通過離磁性表面很近的磁頭由電磁流來改變極性的方式被寫入到磁碟上,資料可以通過碟片被讀取,原理是磁頭經過碟片的上方時碟片本身的磁場導致讀取線圈中電氣訊號改變。硬碟的讀寫是採用半隨機訪問的方式,可以以任意順序讀取硬碟中的資料,但讀取不同位置的資料速度不相同。硬碟包括一至數片高速轉動的碟片以及放在執行器懸臂上的磁頭。

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只要能儲存資料的器件都可以稱之為儲存器,它的含義覆蓋了暫存器,快取,記憶體,硬碟。cpu訪問快慢的速度依次為 暫存器 快取 記憶體 硬碟 暫存器是 處理器的組成部分,是一種直接整合到cpu中的有限的高速訪問速度的儲存器,它是有一些與非門組合組成的,分為通用暫存器和特殊暫存器。cpu訪問暫存器的速度是...

記憶體 快取 暫存器

往往乙個程式的執行,首先程式是放在電腦的硬碟上的,程式裡面會進行變數的宣告 定義及資料的處理。例如 int a 10 int b 20 int c c a b 當執行程式時,首先會在記憶體條上開闢一段段記憶體,用來存放變數a b c的內容,當需要執行資料處理操作時,又會把資料傳輸到cpu中的暫存器來...

計算機儲存結構分析(暫存器,記憶體,快取,硬碟)

乙個計算機包含多種儲存器比如 暫存器 快取記憶體 記憶體 硬碟 光碟等,為啥有這麼多種儲存方式,對於不太了解的人,總是覺得雲裡霧裡的,搞不明白原因。計算機主要的功能就是運算 cpu 但是要完成乙個任務,就要讀取運算指令,並將結果輸出給使用者 因此,指令的儲存 運算過程中中間狀態的儲存 結果的儲存等都...