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存储器存取方式

发布时间: 2023-09-13 17:50:55

A. 计算机存储器的分类

计算机存储器的分类如下:

1、按存储介质可以分类为半导体存储器、磁表面存储器、光存储器。

2、按存储器的读写功能可以分类为只读存储器(ROM)、 随机读写存储器(RAM)。

3、按信息的可保存性可以分类为非永久记轮蚂忆的存储器、永久记忆性存储器。

4、按在袭仔计算机系统中的作用可以分类为主存储器(内存)、辅助存储器(外存储器)、缓冲存储器。

5、按功能/容量/速度/所在位置可以分类为寄存器、高速缓存、内存储器、外存储器。

6、工作性质/存取方式可以分类为腊禅埋随机存取存储器、顺序存取存储器、直接存取存储器、相联存储器。

计算机存储器的类型特点

计算机存储器一类设在主机中的内存储器,也叫主存储器,用于存放当前运行的程序和程序所用的数据,属于临时存储器。主存储器是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写(刷新时除外),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介质。

另一类是属于计算机外部设备的存储器,叫外部存储器(简称外存),也叫辅助存储器。外存属于永久性存储器,存放着暂时不用的数据和程序。

B. 存储器按其工作原理可分为哪几种

根据存储元件的性能及使用方法不同,存储器有各种不同的分类方法。
1.按存储介质分类
作为存储介质的基本要求,必须具备能够显春含示两个有明显区别的物理状态的性能,分别用来表示二进制的代码0和1。另一方面,存储器的存取速度又取决于这种物理状态的改变速度。目前使用的存储介质主要是半导体器件和磁性材料,用半导体器件组成的存储器称为半导体存储器闭悔。用磁性材料做成的存储器称为磁表面存储器,例如磁盘存储器和磁带存储器。
2.按存取方式分类
如果存储器中任何存储单元的内容都能被随机存取,且存取时间和存储单元的物理位置无关,这种存储器称为随机存储器。半导体存储器和磁芯存储器都是随机存储器。如果存储器只能按某种顺序来存取,也就是说存取时间和存储单元的物理位置无关,这种扒态笑存储器称为顺序存储器。例如,磁带存储器就是顺序存储器。一般来说,顺序存储器的存取周期较长。磁盘存储器是半顺序存储器。
3.按存储器的读写功能分类
有些半导体存储器存储的内容是固定不变的,即只能读出而不能写入,因此这种半导体存储器称为只读存储器 (ROM)。既能读出又能写入的半导体存储器,称为随机存储器 (RAM)。
4.按信息的可保存性分类
断电后信息即消失的存储器,称为非永久记忆的存储器。断电后仍能保存信息的存储器,称为永久性记忆的存储器。磁性材料做成的存储器是永久性存储器,半导体读写存储器RAM是非永久性存储器。
5.按串、并行存取方式分类
目前使用的半导体存储器大多为并行存取方式,但也有以串行存取方式工作的存储器,如电耦合器件 (CCD)、串行移位寄存器和镍延迟线构成的存储器等。
6.按在计算机系统中的作用分类
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、缓冲存储器、控制存储器等

C. 计算机数据存储方式

计算机中,数据存储方式有两种。

1、长期存储:有硬盘、光盘、优盘、磁盘等。

2、临时存储:物理内存、虚拟内存、高速缓存、寄存器。

D. 直接存储器存取(DMA)方式是__方式


DMA(Direct Memory Access),即直接存储器存取,是一种快速传送数据的机制。数据传递可以从适配卡到内存,从内存到适配卡或从一段内存到另一段内存。





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DMA方式的数据传送过程


DMA方式具有如下特点:
1、 外部设备的输入输出请求直接发给主储存器。
主存储器既可以被CPU访问,也可以被外围设备访问。因此,在主存储器中通常要有一个存储管理部件来为各种访问主存储器的申请排队,一般计算机系统把外围设备的访问申请安排在最高优先级。
2、 不需要做保存现场和恢复现场等工作,从而使DMA方式的工作速度大大加快。
由于在外围设备与主存储器之间传送数据不需要执行程序,因此,也不动用CPU中的数据寄存器和指令计数器等。
3、在DMA控制器中,除了需要设置数据缓冲寄存器、设备状态寄存器或控制寄存器之外,还要设置主存储器地址寄存器,设备地址寄存器和数据交换个数计数器。
外围设备与主存储器之间的整个数据交换过程全部要在硬件控制下完成。另外,由于外围设备一般是以字节为单位传送的,而主存储器是以字为单位访问的,因此,在DMA控制器中还要有从字节装配成字和从字拆卸成字节的硬件。
4、在DMA方式开始之前要对DMA控制器进行初始化,包括向DMA控制器传送主存缓冲区首地址、设备地址、交换的数据块的长度等,并启动设备开始工 作。在DMA方式结束之后,要向CPU申请中断,在中断服务程序中对主存储器中数据缓冲区进行后处理。如果需要继续传送数据的话,要再次对DMA控制器进 行初始化。
5、在DMA方式中,CPU不仅能够与外围设备并行工作,而且整个数据的传送过程不需要CPU的干预。如果主存储器的频带宽度足够的话,外围设备的工作可以丝毫不影响CPU运行它自身的程序。
DMA方式的工作流程如下:
对于输入设备:
从输入介质上读一个字节或字到DMA控制器中的数据缓冲寄存器BD中,如果输入设备是面向字符的,则要把读入的字符装配成字。
若一个字还没有装配满,则返回到上面;若校验出错,则发中断申请;若一个字已经装配满,则将BD中的数据送入主存数据寄存器。
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,并且将BA中的地址增值至下一个字地址。
把DMA控制器内的数据交换个数计数器BC中的内容减"1"。
若BC中的内容为"0",则整个DMA数据传送过程全部结束,否则返回到最上面继续进行。
对于输出设备:
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,并启动主存储器,同时将BA中的地址增值至下一个字地址。
将主存储器数据寄存器中的数据送入DMA控制器的数据缓冲寄存器BD中。如果输出设备是面向字符的,则要把BD中的数据拆卸字符。
把BD中数据逐个字符(对于面向字符的设备)或整个字写到输出介质上。
把DMA控制器内的数据交换个数计数器BC中的内容减"1"。
若BC中的内容为"0",则整个DMA数据传送过程全部结束,否则返回到最上面继续进行。
目前使用的DMA方式实际上有如下三种:
1、周期窃取方式
在每一条指令执行结束时,CPU测试有没有DMA服务申请,如果有,则CPU进入一个DMA周期。在DMA周期中借用CPU完成上面所列出的DMA工作流程。包括数据和主存地址的传送,交换个数计数器中的内容减"1",主存地址的增值及一些测试判断等。
采用周期窃取方式时,主存储器可以不与外围设备直接相连接,而只与CPU连接,即仍然可以采用如图4.4那样的连接方式,因为外围设备与主存储器的数据交换与程序控制输入输出方式和中断输入输出方式一样都是要经过CPU的。
周期窃取方式与程序控制输入输出方式和中断输入输出方式的不同处主要在:它不需要使用程序来完成数据的输入或输出,只是借用了一个CPU的周期来完成DMA流程。因此,其工作速度是很快的。
周期窃取方式的优点是硬件结构很简单,比较容易实现。缺点是在数据输入或输出过程种实际上占用了CPU的时间。
2、直接存取方式
这是一种真正的DMA方式。DMA控制器的数据传送申请不是发向CPU,而是直接发往主存储器。在得到主存储器的响应之后,整个DMA工作流程全部在DMA控制器中用硬件完成。
直接存取方式的优点与缺点正好与周期窃取方式相反。
目前的多数计算机系统均采用直接存取方式工作。
3、数据块传送方式
在设备控制器中设置一个比较大的数据缓冲存储器,一般要能够存放下一个数据块,如在软磁盘存储器中通常设置512个字节的数据缓冲存储器。与设备介质之间的数据交换在数据缓冲存储器中进行。设备控制器与主存储器之间的数据交换以数据块为单位,并采用程序中断方式进行。
数据块传送方式实际上并不是DMA方式,只是它在每次中断输入输出过程中是以数据块为单位获得或发送数据的,这一点与上面两种DMA方式相同,因此,通常也把这种输入输出方式归入DMA方式。
采用数据块传送方式的外围设备还有行式打印机,激光打印机,卡片阅读机,部分绘图仪等。

E. 储存器可分为哪三类

储存器可分为随机存储器、只读存储器和外存储器三类。

一、随机存储器:随机存取存储器(random access memory)又称作“随机存储器”,是与CPU直接交换数据的内部存储器,也叫主存(内存)。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。

二、只读存储器:其英文简称是ROM,它所存储的数据通常都是装入主机之前就写好的,在工作的时候只能读取而不能像随机存储器那样随便写入,但是只读存储器有的所存储的数据十分稳定。而且只读存储器的结构十分简单,读出很简便,因此一般用于存储各种的程序与数据的地方。

三、外存储器:外存储器包括软盘存储器、硬盘存储器、移动存储器、闪存盘(优盘)、移动硬盘、固态硬盘(SSD)、光盘存储器等。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。

(5)存储器存取方式扩展阅读

储存器主要采用半导体器件和磁性材料。存储器中最小的存储单位就是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元,它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存储单元,然后再由许多存储单元组成一个存储器。

一个存储器包含许多存储单元,每个存储单元可存放一个字节。每个存储单元的位置都有一个编号,即地址,一般用十六进制表示。一个存储器中所有存储单元可存放数据的总和称为它的存储容量。

F. 直接存储器存取方式的特点

不需要CPU干预传输操作。直接存储器存取方式是一种不经过CPU而直接从内存存取数据的数据交换模式前敬饥,CPU工作不受影响,其特点是不需要CPU干预传输操作,而是利用系统的数据总慧返线,由DMA控制器直接在外设和存稿颤储器之间进行读出、写入操作,可以达到极高的传送速率,因而越来越广泛地用于高速I/O设备的接口。

G. 数据存储的三种方式

数据存储的三种方式分别是:内存存储、硬盘存储和闪信芦存存储。

  1. 内存存储:内存存储是计算机中一种临时性的数据存储方式,其数据存储速度较快,但是存储容量比较有限。内存存储器通常被用来存储正在使用的程序和数据。

  2. 硬盘存储:硬盘存储是计算机中一种永久性的数据存储方式,其数据存储速度相对较慢,但是存储容量比较大。硬盘存储器通常被用来存储操作系统、应用程序、文档、图片、音频和视频等大容量数据。

  3. 闪存存储:闪存存储是一种固态存储器,其数据存储速度相对较快,而且存储容量较大。闪存存储器通常被用来制作U盘、存储卡等移动设备。

双字宽存储州坦厅器是一种计算机存储器的类型,其存储单元的宽度是16个二进制位(即2个字节),因此可以一次性存储两个字册隐节的数据,称为“双字宽存储器”。双字宽存储器在计算机中的应用较广泛,可以提高数据存储和访问的效率。

H. 高速缓冲存储器cache一般采用的什么存取方式

高速缓冲存储器cache一般采用随机存取方式。x0dx0a高速缓冲存储器cache工作时,cache能够根据指令地址得到cache中对应地址,按地址存取,因此它是随机存取。x0dx0ax0dx0a高速缓冲存储器(Cache)其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体(RAM)来得快的一种RAM,一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术,而使用昂贵但较快速的SRAM技术,也有快取记忆体的名称。x0dx0a高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器, 由静态存储芯片(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。x0dx0a高速缓冲存储器最重要的技术指标是它的命中率。

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