計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器主要作用_計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器的分類介紹

　　計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器指計(jì)算機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)域，以芯片格式和集成電路形式存在。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器應(yīng)用于錄音機(jī)或磁盤。術(shù)語“存儲(chǔ)器”通常視為物理存儲(chǔ)器的簡稱，作為保留數(shù)據(jù)的實(shí)際可能芯片。有些計(jì)算機(jī)也使用虛擬存儲(chǔ)器，即在硬盤上擴(kuò)展物理存儲(chǔ)器。

　　存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的記憶裝置，它的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。程序是計(jì)算機(jī)操作的依據(jù)，數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)操作的對(duì)象。不管是程序還是數(shù)據(jù)，在存儲(chǔ)器中都是用二進(jìn)制的形式來表示的，并統(tǒng)稱信息。

　　在計(jì)算機(jī)中，存儲(chǔ)器容量以字節(jié)（Byte，簡寫為B）為基本單位，一個(gè)字節(jié)由8個(gè)二進(jìn)制位（bit）組成。存儲(chǔ)容量的表示單位除了字節(jié)以外，還有KB、MB、GB、TB（可分別簡稱為K、M、G、T，例如，128MB可簡稱為128M）。其中：1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB。

　　計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的作用

　　1、啟動(dòng)計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)從只讀存儲(chǔ)器（ROM）中加載數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行通電自檢 （POST），確認(rèn)所有主要的部件都運(yùn)行正常。作為自檢的一部分，存儲(chǔ)器控制器會(huì)通過一個(gè)快速的讀/寫操作來檢查所有的存儲(chǔ)器地址，以確保存儲(chǔ)器芯片中沒有錯(cuò)誤。讀/寫操作意味著將數(shù)據(jù)寫到一個(gè)位上，然后再從該位上讀取出來。

　　2、計(jì)算機(jī)從ROM加載基本輸入/輸出系統(tǒng)（BIOS）。BIOS提供有關(guān)存儲(chǔ)設(shè)備、啟動(dòng)順序、安全性、即插即用（自動(dòng)設(shè)備識(shí)別）功能和其他一些項(xiàng)目的最基本的信息。

　　3、計(jì)算機(jī)將操作系統(tǒng)從硬盤加載到系統(tǒng)的RAM中。通常來說，只要計(jì)算機(jī)處于開啟狀態(tài)，就會(huì)在RAM中維護(hù)操作系統(tǒng)的關(guān)鍵內(nèi)容。這樣有助于CPU立即訪問操作系統(tǒng)，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的性能和功能。

　　4、當(dāng)您打開某個(gè)應(yīng)用程序時(shí)，就會(huì)將其加載到RAM中。為了節(jié)省RAM，很多應(yīng)用程序最初只加載程序最基本的部分，然后再根據(jù)需要加載程序的其他部分。

　　5、在某個(gè)應(yīng)用程序加載完之后，在該應(yīng)用程序中打開使用的任何文件將會(huì)加載到 RAM 中。

　　6、當(dāng)您保存某個(gè)文件或關(guān)閉應(yīng)用程序時(shí)，該文件會(huì)被寫入到指定的存儲(chǔ)設(shè)備，然后從RAM中清除該文件和應(yīng)用程序。

　　計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)

　　計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)包括存儲(chǔ)容量、存取速度、可靠性、功耗、工作溫度范圍和體積，其中最重要的是存儲(chǔ)容量和存取速度（存取速度用最大存取時(shí)間來衡量）。

　　計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)

　　存儲(chǔ)器有3個(gè)主要性能指標(biāo)速度、容量和每位價(jià)格。一般來說、速度越高價(jià)位越高、容量越大價(jià)位就月底，而且容量越大、速度必定越低。先上一張圖來直觀的感受下存儲(chǔ)器的速度、容量個(gè)價(jià)位的關(guān)系：

　　正如上圖所示，金字塔從上到下速度依次減慢、價(jià)格依次降低、容量依次增大。需要說明的是，寄存器通常都制作在CPU芯片內(nèi)。寄存器中的數(shù)直接在CPU內(nèi)部參與運(yùn)算，CPU內(nèi)可以有十幾個(gè)、幾十個(gè)寄存器，他們的速度最快，價(jià)位最高，容量最小。主存用來存放將要參與運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)，其速度與CPU速度差距比較大，這里所說的速度都是指存取數(shù)據(jù)的速度，CPU和寄存器之間的數(shù)據(jù)存取是非?？斓?，但是主存的存取速度卻要慢得多，一次你，通常在主存和CPU之間插入一種比主存速度更快、容量更小的告訴緩沖存儲(chǔ)器Cache。當(dāng)然，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)也將Cache制作在CPU內(nèi)了。

　　緩存--主存這個(gè)層次主要解決CPU和主存速度不匹配的問題。由于緩存速度比主存速度高，只要將CPU近期要用到的信息調(diào)入到緩存，CPU便可以直接從緩存中獲取信息，從而提高訪存速度，但是由于緩存的容量小，因此需要不斷的將主存中的內(nèi)容調(diào)入緩存，使緩存中原來的信息被替換掉，這就涉及到替換策略，后面會(huì)講到。主存和緩存之間的數(shù)據(jù)調(diào)用時(shí)由硬件自動(dòng)完成的，對(duì)程序員是透明的。

　　主存---輔存層次主要是解決存儲(chǔ)系統(tǒng)的容量問題。輔助存儲(chǔ)器的速度比主存的速度低。而且不能喝CPU直接交換信息，但是他的容量很大，幾百G是很正常的事情。當(dāng)CPU需要用到輔存上的信息時(shí)，再將輔存上的信息調(diào)入主存，供CPU直接訪問。主存和輔存之間的數(shù)據(jù)調(diào)動(dòng)是由硬件和操作系統(tǒng)直接完成的。

　　從CPU的角度來看，緩存---主存這一層主的速度接近于緩存，高于主存。在主存--輔存這一層次的不斷發(fā)展中，逐漸形成了虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)，在線合格系統(tǒng)中，程序員編程的地址范圍與虛擬存儲(chǔ)器的地址空間相對(duì)應(yīng)。例如機(jī)器質(zhì)量地址碼為24位，則虛擬存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元的個(gè)數(shù)可達(dá)16M?？墒沁@個(gè)數(shù)與主存的實(shí)際存儲(chǔ)單元的個(gè)數(shù)相比要大得多，我們稱這類指令地址碼為虛擬地址或邏輯地址，而把主存的實(shí)際地址稱為物理地址。

　　計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器的分類

　　1、內(nèi)部存儲(chǔ)器：

　　內(nèi)部存儲(chǔ)器簡稱內(nèi)存，分為只讀存儲(chǔ)器（Read Only Memory，ROM）和隨機(jī)存儲(chǔ)器（Random Access Memory，RAM）兩種。

　　內(nèi)存大小會(huì)直接影響到計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。微型計(jì)算機(jī)上使用的RAM被制作成內(nèi)存條的形式，一條內(nèi)存芯片的容量有128MB、256MB、512MB、1GB、2GB等不同的規(guī)格。

　　2、外部存儲(chǔ)器：

　　外部存儲(chǔ)器簡稱外存，用以存放系統(tǒng)文件、大型文件、數(shù)據(jù)庫等大量程序與數(shù)據(jù)信息，它們位于主機(jī)范疇之外。常用的外部存儲(chǔ)器磁盤存儲(chǔ)器、光盤存儲(chǔ)器和閃存盤（優(yōu)盤）。

　　1）硬盤

　　一個(gè)硬盤一般由多個(gè)盤片組成，盤片的每一面都有一個(gè)讀寫磁頭。硬盤在使用時(shí)，讀寫磁頭在盤的中心和邊緣之間做徑向移動(dòng)，同時(shí)軸心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而能夠快速地在盤片的雙面進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)。

　　硬盤的容量計(jì)算方法為：存儲(chǔ)容=磁頭數(shù)×柱面數(shù)×扇區(qū)數(shù)×每扇區(qū)字節(jié)數(shù)。

　　2）光存儲(chǔ)器量

　　光盤和光盤驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成光存儲(chǔ)設(shè)備，是近年來頗受重視的一種外存設(shè)備，光存儲(chǔ)器具有存儲(chǔ)容量大、讀取速度快、價(jià)格低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，使用越來越普及。

　　藍(lán)光（Blu—ray）或稱藍(lán)光盤（Blu—ray Disc，BD）利用波長較短（405nm）的藍(lán)色激光讀取和寫入數(shù)據(jù)，并因此而得名，用以存儲(chǔ)高畫質(zhì)的影音以及高容量的資料。

　　3、按在計(jì)算機(jī)中的作用分類

　　按照在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用不同，存儲(chǔ)器主要分為主存儲(chǔ)器、輔存儲(chǔ)器、緩沖存儲(chǔ)器。

　　主存的主要特點(diǎn)是他可以和CPU直接交換信息。輔助存儲(chǔ)器是主存儲(chǔ)器的后援存儲(chǔ)器，用來存放當(dāng)前暫時(shí)不用的程序和數(shù)據(jù)，他不能與CPU直接交換信息。兩者相比，主存速度快、容量小。每位價(jià)格高；輔助存儲(chǔ)器速度慢，容量大。每位價(jià)格低。緩沖存儲(chǔ)器用在兩個(gè)速度不同的部件中，例如，CPU與主存之間可設(shè)置一個(gè)快速緩存，起到緩沖作用。

　　如下是一張存儲(chǔ)器的分類圖：