基础存储器

1. 计算机的存储器有哪两种

电脑中的存储器大致可划分为两大类：一类是主存，即内存；一类是辅存，启返即外存。

二者的重要区别之一，就在于他们与CPU之间的物理连接方法不同。与CPU地址线直接相连的存储器就是内存，而通过接口与CPU间乱旁念接相连的存储器就是外存。连接方式的不同，直接导致了二者与CPU之间通信方法的不同。

电脑中的存储器是用来存储计算机信息的。存储器是电脑系统不可缺少的组成部分之一。

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电脑存储器特点：

1、内存（主存）。内存又分为随机读写存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。前者主要用于大容量内存储器和调整缓冲存储器；后者用于存放专用的固定程序。

2、外存（辅存）。外存包括磁盘、磁带、光盘和U盘等，特点是容量大、价格低，但存取速度较低。磁盘是最常用的外存，一般分为软磁盘和硬磁盘两类。

硬盘属于外部存储器，机械硬盘由金属磁片制成，而磁片有记忆功能，所以储到磁片上的数据，不论在开机，还是关机，都不会丢失。

硬盘容量很大哗困，已达TB级，尺寸有3.5、2.5、1.8、1.0英寸等，接口有IDE、SATA、SCSI等，SATA最普遍。移动硬盘是以硬盘为存储介质，强调便携性的存储产品。

市场上绝大多数的移动硬盘都是以标准硬盘为基础的，而只有很少部分的是以微型硬盘（1.8英寸硬盘等）为基础，但价格因素决定着主流移动硬盘还是以标准笔记本硬盘为基础。

2. 常用的存储器种类

ROM：只读存储器。ROM所存数据，一般是装入整机前事先写好的，整机工作过程中只能读出，而不像随机存储器那样能快速地、方便地加以改写。ROM所存数据稳定，断电后所存数据也不会改变。

RAM可以分为SRAM（静态随机存储器）和DRAM（动态随机存储器）。

SRAM它是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。优点是速度快，不必配合内存刷新电路，可提高整体的工作效率。缺点是集成度低，功耗较大，相同的容量体积较大，而且价格较高，少量用于关键性系统以提高效率。

DRAM是最为常见的系统内存。DRAM只能将数据保持很短的时间。为了保持数据，DRAM使用电容存储，所以必须隔一段时间刷新（refresh）一次，如果存储单元没有被刷新，存储的信息就会丢失。

SDRAM（同步动态随机存取存储器），是在DRAM的基础上发展而来，为DRAM的一种，同步是指Memory工作需要同步时钟，内部命令的发送与数据的传输都以时钟为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是由指定地址进行数据读写。

DDR SDRAM又是在SDRAM的基础上发展而来，这种改进型的DRAM和SDRAM是基本一样的，不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据，这样就使得数据传输速度加倍了。这是目前电脑中用得最多的内存，而且它有着成本优势。

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存储器的主要功能是存储程序和各种数据，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。存储器单元实际上是时序逻辑电路的一种。按存储器的使用类型可分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，两者的功能有较大的区别，因此在描述上也有所不同。存储的基础部分分为ROM和RAM。
在这里插入图片描述

常见存储器分类图示

RAM：随机存取存储器是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写，而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。当电源关闭时RAM不能保留数据。如果需要保存数据，就必须把它们写入一个长期的存储设备中（例如硬盘）。RAM和ROM相比，两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失，而ROM不会自动消失，可以长时间断电保存。

ROM：只读存储器。ROM所存数据，一般是装入整机前事先写好的，整机工作过程中只能读出，而不像随机存储器那样能快速地、方便地加以改写。ROM所存数据稳定，断电后所存数据也不会改变。

RAM可以分为SRAM（静态随机存储器）和DRAM（动态随机存储器）。

SRAM它是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。优点是速度快，不必配合内存刷新电路，可提高整体的工作效率。缺点是集成度低，功耗较

3. 存储器有哪些常见分类存储器系统为什么采用多级存储结构

存储的基础部分分为ROM和RAM。

为了缓解主存储器读写速度慢，不能满足CPU运行速度需要的矛盾，另一方面解决了主存储器容量小，存不下更多的程序和数据的难题。当前计算机系统中，广泛采用了多级结构的存储器系统，应用是建立在程序运行的局部性原理之上的。

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注意事项：

外储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器，此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。所以说硬盘也属于外存储器，外存储器最大的特点就是容量大，价格低，速度慢。

硬盘一般都是固定在电脑主机上的，只要在搬动主机或者电脑上时注意不要大幅度的晃动，不要长时间让硬盘处于震荡状态。定期进行磁盘碎片整理，使用杀毒软件杀毒。

4. 简述计算机三级存储体系结构

在计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级。高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题。辅助存储器用于扩大存储空间。

1、高速缓冲存储器

存在于主存与CPU之间的一级存储器， 由静态存储余局芯片(SRAM)组成，容量比较小但速度比主存高得多， 接近于CPU的速度。在计算机存储系统的层次结构中，是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。它和主存储器一起构成一级的存储器。高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。

2、主存储器（Main memory）

计算机硬件的一个重要部件，其作用是存放指令和数据，并能由中央处理器（CPU）直接随机存取。现代计算机是为了提高性能，又能兼顾合理的造价，往往采用多级存储体系。即由存储容量小，存取速度高的高速缓冲存储器，存储容量和存取速度适中的主存储器是必不可少的。

主存储器是按地址存放信息的，存取速度一般与地址无竖帆让关。32位（比特）的地址最大能表达4GB的存储器地址。这对多数应用已经足够，但对于某些特大运算量的应用和特大型数据库已显得不够，从而对64位结构提出需求。

3、外储存器

辅助存储器又称外存储器（简称外存）。指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器，此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。

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计算机的主存储器不能同时满轿野足存取速度快、存储容量大和成本低的要求，在计算机中必须有速度由慢到快、容量由大到小的多级层次存储器，以最优的控制调度算法和合理的成本，构成具有性能可接受的存储系统。存储系统的性能在计算机中的地位日趋重要，主要原因是：

1、冯诺伊曼体系结构是建筑在存储程序概念的基础上，访存操作约占中央处理器（CPU）时间的70%左右。

2、存储管理与组织的好坏影响到整机效率。

3、现代的信息处理，如图像处理、数据库、知识库、语音识别、多媒体等对存储系统的要求很高。

5. 基础-列举你所了解的计算机存储设备类型

存储器是用来存储程序和各种数据的记忆部件。

根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器。

主存储器（内存， main memory）：RAM和ROM,内存条。

辅助存储器(外存, external memory)：软盘和硬盘，光盘，U盘。

高速缓冲存储器(cache): 集成在CPU内部。

控制存储器（CM）： 只读，在CPU内。

区别：

内存只能暂存数据，外存可以永久性保存数据；

外存不受CPU控制，但外存必须借助内存才能与CPU交换数据；

内存访问速度快，外存访问速度慢。

官方答案：

现代计算机以存储器为中心，主要由 CPU、I / O 设备以及主存储器三大部分组成。各个部分之间通过总线进行连接通信，具体如下图所示：

上图是一种多总线结构的示意图，CPU、主存以及 I / O 设备之间的所有数据都是通过总线进行并行传输，使用局部总线是为了提高 CPU 的吞吐量（CPU 不需要直接跟 I / O 设备通信），而使用高速总线（更贴近 CPU）和 DMA 总线则是为了提升高速 I / O 设备（外设存储器、局域网以及多媒体等）的执行效率。

主存包括随机存储器 RAM 和只读存储器 ROM，其中 ROM 又可以分为 MROM（一次性）、PROM、EPROM、EEPROM 。ROM 中存储的程序（例如启动程序、固化程序）和数据（例如常量数据）在断电后不会丢失。RAM  主要分为静态 RAM（SRAM） 和动态 RAM（DRAM） 两种类型（DRAM 种类很多，包括 SDRAM、RDRAM、CDRAM 等），断电后数据会丢失，主要用于存储临时程序或者临时变量数据。 DRAM  一般访问速度相对较慢。由于现代 CPU 读取速度要求相对较高，因此在 CPU 内核中都会设计 L1、L2 以及 L3 级别的多级高速缓存，这些缓存基本是由 SRAM 构成，一般访问速度较快。

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