存儲器存取方式
A. 計算機存儲器的分類
計算機存儲器的分類如下:
1、按存儲介質可以分類為半導體存儲器、磁表面存儲器、光存儲器。
2、按存儲器的讀寫功能可以分類為只讀存儲器(ROM)、 隨機讀寫存儲器(RAM)。
3、按信息的可保存性可以分類為非永久記輪螞憶的存儲器、永久記憶性存儲器。
4、按在襲仔計算機系統中的作用可以分類為主存儲器(內存)、輔助存儲器(外存儲器)、緩沖存儲器。
5、按功能/容量/速度/所在位置可以分類為寄存器、高速緩存、內存儲器、外存儲器。
6、工作性質/存取方式可以分類為臘禪埋隨機存取存儲器、順序存取存儲器、直接存取存儲器、相聯存儲器。
計算機存儲器的類型特點
計算機存儲器一類設在主機中的內存儲器,也叫主存儲器,用於存放當前運行的程序和程序所用的數據,屬於臨時存儲器。主存儲器是與CPU直接交換數據的內部存儲器。它可以隨時讀寫(刷新時除外),而且速度很快,通常作為操作系統或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲介質。
另一類是屬於計算機外部設備的存儲器,叫外部存儲器(簡稱外存),也叫輔助存儲器。外存屬於永久性存儲器,存放著暫時不用的數據和程序。
B. 存儲器按其工作原理可分為哪幾種
根據存儲元件的性能及使用方法不同,存儲器有各種不同的分類方法。
1.按存儲介質分類
作為存儲介質的基本要求,必須具備能夠顯春含示兩個有明顯區別的物理狀態的性能,分別用來表示二進制的代碼0和1。另一方面,存儲器的存取速度又取決於這種物理狀態的改變速度。目前使用的存儲介質主要是半導體器件和磁性材料,用半導體器件組成的存儲器稱為半導體存儲器閉悔。用磁性材料做成的存儲器稱為磁表面存儲器,例如磁碟存儲器和磁帶存儲器。
2.按存取方式分類
如果存儲器中任何存儲單元的內容都能被隨機存取,且存取時間和存儲單元的物理位置無關,這種存儲器稱為隨機存儲器。半導體存儲器和磁芯存儲器都是隨機存儲器。如果存儲器只能按某種順序來存取,也就是說存取時間和存儲單元的物理位置無關,這種扒態笑存儲器稱為順序存儲器。例如,磁帶存儲器就是順序存儲器。一般來說,順序存儲器的存取周期較長。磁碟存儲器是半順序存儲器。
3.按存儲器的讀寫功能分類
有些半導體存儲器存儲的內容是固定不變的,即只能讀出而不能寫入,因此這種半導體存儲器稱為只讀存儲器 (ROM)。既能讀出又能寫入的半導體存儲器,稱為隨機存儲器 (RAM)。
4.按信息的可保存性分類
斷電後信息即消失的存儲器,稱為非永久記憶的存儲器。斷電後仍能保存信息的存儲器,稱為永久性記憶的存儲器。磁性材料做成的存儲器是永久性存儲器,半導體讀寫存儲器RAM是非永久性存儲器。
5.按串、並行存取方式分類
目前使用的半導體存儲器大多為並行存取方式,但也有以串列存取方式工作的存儲器,如電耦合器件 (CCD)、串列移位寄存器和鎳延遲線構成的存儲器等。
6.按在計算機系統中的作用分類
根據存儲器在計算機系統中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、緩沖存儲器、控制存儲器等
C. 計算機數據存儲方式
計算機中,數據存儲方式有兩種。
1、長期存儲:有硬碟、光碟、優盤、磁碟等。
2、臨時存儲:物理內存、虛擬內存、高速緩存、寄存器。
D. 直接存儲器存取(DMA)方式是__方式
DMA(Direct Memory Access),即直接存儲器存取,是一種快速傳送數據的機制。數據傳遞可以從適配卡到內存,從內存到適配卡或從一段內存到另一段內存。
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DMA方式的數據傳送過程
DMA方式具有如下特點:
1、 外部設備的輸入輸出請求直接發給主儲存器。
主存儲器既可以被CPU訪問,也可以被外圍設備訪問。因此,在主存儲器中通常要有一個存儲管理部件來為各種訪問主存儲器的申請排隊,一般計算機系統把外圍設備的訪問申請安排在最高優先順序。
2、 不需要做保存現場和恢復現場等工作,從而使DMA方式的工作速度大大加快。
由於在外圍設備與主存儲器之間傳送數據不需要執行程序,因此,也不動用CPU中的數據寄存器和指令計數器等。
3、在DMA控制器中,除了需要設置數據緩沖寄存器、設備狀態寄存器或控制寄存器之外,還要設置主存儲器地址寄存器,設備地址寄存器和數據交換個數計數器。
外圍設備與主存儲器之間的整個數據交換過程全部要在硬體控制下完成。另外,由於外圍設備一般是以位元組為單位傳送的,而主存儲器是以字為單位訪問的,因此,在DMA控制器中還要有從位元組裝配成字和從字拆卸成位元組的硬體。
4、在DMA方式開始之前要對DMA控制器進行初始化,包括向DMA控制器傳送主存緩沖區首地址、設備地址、交換的數據塊的長度等,並啟動設備開始工 作。在DMA方式結束之後,要向CPU申請中斷,在中斷服務程序中對主存儲器中數據緩沖區進行後處理。如果需要繼續傳送數據的話,要再次對DMA控制器進 行初始化。
5、在DMA方式中,CPU不僅能夠與外圍設備並行工作,而且整個數據的傳送過程不需要CPU的干預。如果主存儲器的頻帶寬度足夠的話,外圍設備的工作可以絲毫不影響CPU運行它自身的程序。
DMA方式的工作流程如下:
對於輸入設備:
從輸入介質上讀一個位元組或字到DMA控制器中的數據緩沖寄存器BD中,如果輸入設備是面向字元的,則要把讀入的字元裝配成字。
若一個字還沒有裝配滿,則返回到上面;若校驗出錯,則發中斷申請;若一個字已經裝配滿,則將BD中的數據送入主存數據寄存器。
把主存地址寄存器BA(在DMA控制器中)中的地址送入主存地址寄存器,並且將BA中的地址增值至下一個字地址。
把DMA控制器內的數據交換個數計數器BC中的內容減"1"。
若BC中的內容為"0",則整個DMA數據傳送過程全部結束,否則返回到最上面繼續進行。
對於輸出設備:
把主存地址寄存器BA(在DMA控制器中)中的地址送入主存地址寄存器,並啟動主存儲器,同時將BA中的地址增值至下一個字地址。
將主存儲器數據寄存器中的數據送入DMA控制器的數據緩沖寄存器BD中。如果輸出設備是面向字元的,則要把BD中的數據拆卸字元。
把BD中數據逐個字元(對於面向字元的設備)或整個字寫到輸出介質上。
把DMA控制器內的數據交換個數計數器BC中的內容減"1"。
若BC中的內容為"0",則整個DMA數據傳送過程全部結束,否則返回到最上面繼續進行。
目前使用的DMA方式實際上有如下三種:
1、周期竊取方式
在每一條指令執行結束時,CPU測試有沒有DMA服務申請,如果有,則CPU進入一個DMA周期。在DMA周期中借用CPU完成上面所列出的DMA工作流程。包括數據和主存地址的傳送,交換個數計數器中的內容減"1",主存地址的增值及一些測試判斷等。
採用周期竊取方式時,主存儲器可以不與外圍設備直接相連接,而只與CPU連接,即仍然可以採用如圖4.4那樣的連接方式,因為外圍設備與主存儲器的數據交換與程序控制輸入輸出方式和中斷輸入輸出方式一樣都是要經過CPU的。
周期竊取方式與程序控制輸入輸出方式和中斷輸入輸出方式的不同處主要在:它不需要使用程序來完成數據的輸入或輸出,只是借用了一個CPU的周期來完成DMA流程。因此,其工作速度是很快的。
周期竊取方式的優點是硬體結構很簡單,比較容易實現。缺點是在數據輸入或輸出過程種實際上佔用了CPU的時間。
2、直接存取方式
這是一種真正的DMA方式。DMA控制器的數據傳送申請不是發向CPU,而是直接發往主存儲器。在得到主存儲器的響應之後,整個DMA工作流程全部在DMA控制器中用硬體完成。
直接存取方式的優點與缺點正好與周期竊取方式相反。
目前的多數計算機系統均採用直接存取方式工作。
3、數據塊傳送方式
在設備控制器中設置一個比較大的數據緩沖存儲器,一般要能夠存放下一個數據塊,如在軟磁碟存儲器中通常設置512個位元組的數據緩沖存儲器。與設備介質之間的數據交換在數據緩沖存儲器中進行。設備控制器與主存儲器之間的數據交換以數據塊為單位,並採用程序中斷方式進行。
數據塊傳送方式實際上並不是DMA方式,只是它在每次中斷輸入輸出過程中是以數據塊為單位獲得或發送數據的,這一點與上面兩種DMA方式相同,因此,通常也把這種輸入輸出方式歸入DMA方式。
採用數據塊傳送方式的外圍設備還有行式列印機,激光列印機,卡片閱讀機,部分繪圖儀等。
E. 儲存器可分為哪三類
儲存器可分為隨機存儲器、只讀存儲器和外存儲器三類。
一、隨機存儲器:隨機存取存儲器(random access memory)又稱作「隨機存儲器」,是與CPU直接交換數據的內部存儲器,也叫主存(內存)。它可以隨時讀寫,而且速度很快,通常作為操作系統或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲媒介。
二、只讀存儲器:其英文簡稱是ROM,它所存儲的數據通常都是裝入主機之前就寫好的,在工作的時候只能讀取而不能像隨機存儲器那樣隨便寫入,但是只讀存儲器有的所存儲的數據十分穩定。而且只讀存儲器的結構十分簡單,讀出很簡便,因此一般用於存儲各種的程序與數據的地方。
三、外存儲器:外存儲器包括軟盤存儲器、硬碟存儲器、移動存儲器、快閃記憶體檔(優盤)、移動硬碟、固態硬碟(SSD)、光碟存儲器等。外儲存器是指除計算機內存及CPU緩存以外的儲存器,此類儲存器一般斷電後仍然能保存數據。
(5)存儲器存取方式擴展閱讀
儲存器主要採用半導體器件和磁性材料。存儲器中最小的存儲單位就是一個雙穩態半導體電路或一個CMOS晶體管或磁性材料的存儲元,它可存儲一個二進制代碼。由若干個存儲元組成一個存儲單元,然後再由許多存儲單元組成一個存儲器。
一個存儲器包含許多存儲單元,每個存儲單元可存放一個位元組。每個存儲單元的位置都有一個編號,即地址,一般用十六進製表示。一個存儲器中所有存儲單元可存放數據的總和稱為它的存儲容量。
F. 直接存儲器存取方式的特點
不需要CPU干預傳輸操作。直接存儲器存取方式是一種不經過CPU而直接從內存存取數據的數據交換模式前敬飢,CPU工作不受影響,其特點是不需要CPU干預傳輸操作,而是利用系統的數據總慧返線,由DMA控制器直接在外設和存稿顫儲器之間進行讀出、寫入操作,可以達到極高的傳送速率,因而越來越廣泛地用於高速I/O設備的介面。
G. 數據存儲的三種方式
數據存儲的三種方式分別是:內存存儲、硬碟存儲和閃信蘆存存儲。
內存存儲:內存存儲是計算機中一種臨時性的數據存儲方式,其數據存儲速度較快,但是存儲容量比較有限。內存存儲器通常被用來存儲正在使用的程序和數據。
硬碟存儲:硬碟存儲是計算機中一種永久性的數據存儲方式,其數據存儲速度相對較慢,但是存儲容量比較大。硬碟存儲器通常被用來存儲操作系統、應用程序、文檔、圖片、音頻和視頻等大容量數據。
快閃記憶體存儲:快閃記憶體存儲是一種固態存儲器,其數據存儲速度相對較快,而且存儲容量較大。快閃記憶體存儲器通常被用來製作U盤、存儲卡等移動設備。
雙字寬存儲州坦廳器是一種計算機存儲器的類型,其存儲單元的寬度是16個二進制位(即2個位元組),因此可以一次性存儲兩個字冊隱節的數據,稱為「雙字寬存儲器」。雙字寬存儲器在計算機中的應用較廣泛,可以提高數據存儲和訪問的效率。
H. 高速緩沖存儲器cache一般採用的什麼存取方式
高速緩沖存儲器cache一般採用隨機存取方式。x0dx0a高速緩沖存儲器cache工作時,cache能夠根據指令地址得到cache中對應地址,按地址存取,因此它是隨機存取。x0dx0ax0dx0a高速緩沖存儲器(Cache)其原始意義是指存取速度比一般隨機存取記憶體(RAM)來得快的一種RAM,一般而言它不像系統主記憶體那樣使用DRAM技術,而使用昂貴但較快速的SRAM技術,也有快取記憶體的名稱。x0dx0a高速緩沖存儲器是存在於主存與CPU之間的一級存儲器, 由靜態存儲晶元(SRAM)組成,容量比較小但速度比主存高得多, 接近於CPU的速度。在計算機存儲系統的層次結構中,是介於中央處理器和主存儲器之間的高速小容量存儲器。它和主存儲器一起構成一級的存儲器。高速緩沖存儲器和主存儲器之間信息的調度和傳送是由硬體自動進行的。x0dx0a高速緩沖存儲器最重要的技術指標是它的命中率。