計算機存儲器的層次分析

當(dāng)前計算機幾乎毫無例外地采用了如圖所示的層次式存儲結(jié)構(gòu)，目的是為了兼顧存儲容量和存儲速度。

在圖中，以處理器為中心，計算機系統(tǒng)的存儲依次為寄存器、高速緩存、主存儲器、磁盤緩存、磁盤和可移動存儲介質(zhì)等7個層次。距離處理器越近的存儲工作速度越高，容量越小。其中，寄存器、高速緩存、主存儲器為操作系統(tǒng)存儲管理的管轄范圍，磁盤和可移動存儲介質(zhì)屬于操作系統(tǒng)設(shè)備管理的管轄范圍。

凡是屬于操作系統(tǒng)存儲管理范圍的存儲裝置的共同特點是，在系統(tǒng)掉電之后，它們所存儲的信息會丟失殆盡，屬于可揮發(fā)性存儲裝置。而屬于操作系統(tǒng)設(shè)各管理范圍的存儲裝置，則可永久保存存儲的信息，屬于非揮發(fā)性存儲裝置。

主存儲器用來存放程序和程序運行所需的數(shù)據(jù)◇一個計算機系統(tǒng)必須有足夠大的主存儲器i其容量是衡量一個計算機系統(tǒng)性能的指標(biāo)之一。由于主存儲器的訪問速度遠(yuǎn)低于寄存器，所以為了加快訪問速度，計算機系統(tǒng)常常在主存儲器和寄存器之間配置高速緩存，以存放處理器當(dāng)前常用的程序模塊和數(shù)據(jù)。

至于磁盤緩存，它本身并不是一種實際存在的存儲介質(zhì)，它依托于固定磁盤，主要用來提供對主存儲器的擴充。

寄存器在物理上與處理器的運算控制部分同在一個芯片上，它們與運算部分的距離最近，訪問速度也最高，但也因此其容量不會太大。所以，它們主要被用來暫存一些中間數(shù)據(jù)或控制用的特殊數(shù)據(jù)，而不能存放像程序之類的大批數(shù)據(jù)。

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