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存儲器
存儲器是存儲程序和數(shù)據(jù)的部件。它可以自動完成程序或數(shù)據(jù)的存取。計算機中的全部信息,包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計算機程序、中間運行結(jié)果和最終運行結(jié)果都保存在存儲器中,存儲器是計算機系統(tǒng)中的記憶設(shè)備。按用途存儲器可分為主存儲器(內(nèi)存)和輔助存儲器(外存)兩大類。CPU不能直接訪問外存,當(dāng)需要某一程序或數(shù)據(jù)時.首先應(yīng)調(diào)入內(nèi)存,然后再運行。
1.內(nèi)存
內(nèi)存一般采用半導(dǎo)體存儲單元.包括只讀存儲器、隨機存儲器和高速緩沖存儲器。
(1)只讀存儲器(ROM)
只讀存儲器在制造的時候,信息(數(shù)據(jù)或程序)就被存入并永久保存。這些信息只能讀出,一般不能寫入,即使停電,這些數(shù)據(jù)也不會丟失。只讀存儲器一般用于存放計算機的基本程序和數(shù)據(jù)。下面介紹幾種常用的ROM。
•可編程只讀存儲器(Pmgrammah|e ROM,F(xiàn)PROM):一種電腦存儲記憶晶片,它允許使用稱為PROM編程器的硬件將數(shù)據(jù)寫入設(shè)備中。在PROM被編程后,它就只能專用那些數(shù)據(jù),并且不能被再編程。
•可擦除可編程只讀存儲器(Erasable PROM,EPROM):可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的反復(fù)擦寫。使用時,利用高電壓將信息編程寫入,擦除時將線路曝光于紫外線下,則信息被清空。EPROM通常在封裝外殼上會預(yù)留一個石英透明窗以方便曝光。
•電可擦除可編程只讀存儲器(Electrically EPROM.EEP-ROM),可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的反復(fù)的擦寫。其實現(xiàn)原理類似EPROM,只是擦除方式是使用高電壓完成,因此不需要透明窗曝光。
(2)隨機存儲器(RAM)
通常所說的計算機內(nèi)存容量均指RAM存儲器容量,即計算機的主存。RAM有兩個特點:第一個特點是CPU可以隨時直接對其讀/寫;當(dāng)寫入時,原來存儲的數(shù)據(jù)被沖掉。第二個特點是易失性,即電源斷開(關(guān)機或異常斷電)時,RAM中的內(nèi)容立即丟失。因此微機每次啟動時都要對RAM進行重新裝配。
RAM又可分為SRAM(Static RAM,靜態(tài)隨機存儲器)和DRAM(Dynamic RAM,動態(tài)隨機存儲器)兩種。靜態(tài)RAM具有集成度低、價格高、存取速度快、不需要刷新的特點;動態(tài)RAM具有集成度高、價格低、存取速度較慢、需刷新的特點。
(3)高速緩沖存儲器(Cache)
高速緩沖存儲器(Cache)主要是為了解決CPU和主存速度不匹配,提高存儲器速度而設(shè)計的。Cache一般用SRAM存儲芯片來實現(xiàn),因為SRAM比DRAM存取速度快而容量有限。
CPU向內(nèi)存中寫入或讀出數(shù)據(jù)時,這個數(shù)據(jù)也被存儲進高速緩沖存儲器中。當(dāng)CPU再次需要這些數(shù)據(jù)時,CPU就從高速緩沖存儲器讀取數(shù)據(jù),而不是訪問較慢的內(nèi)存,如果需要的數(shù)據(jù)在高速緩沖存儲器中沒有.CPU會再去讀取內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。
高速緩沖存儲器主要主要由以下幾部分組。
•Cache存儲體:存放由主存調(diào)入的指令與數(shù)據(jù)塊。
•地址轉(zhuǎn)換部件:建立目錄表以實現(xiàn)主存地址到緩存地址的轉(zhuǎn)換。
•替換部件:在緩存滿時按一定策略進行數(shù)據(jù)塊替換并修改地址轉(zhuǎn)換部件。
2.外存
外存可存放大量程序和數(shù)據(jù),且斷電后數(shù)據(jù)不會丟失,但是CPU不能直接訪問外存,必須將要訪問的調(diào)入內(nèi)存,才能被CPU訪問。常見的外儲存器有硬盤、快閃存儲器和光盤等。
(1)硬盤
硬盤(Hard Disk)是微型機上主要的外部存儲設(shè)備。它由磁盤片、讀寫控制電路和驅(qū)動機構(gòu)組成。硬盤具有容量大、存取速度快等優(yōu)點,操作系統(tǒng)、可運行的程序文件和用戶的數(shù)據(jù)文件一般都保存在硬盤上。
、儆脖P的結(jié)構(gòu)和原理
•磁頭:磁頭是硬盤中最昂貴的部件,也是硬盤技術(shù)中最重要和最關(guān)鍵的一環(huán)。
•磁道:當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時。磁頭若保持在一個位置上,則每個磁頭都會在磁盤表面劃出一個圓形軌跡,這些圓形軌跡就叫做磁道。
因此,磁盤上的磁道是一組同心圓。
•扇區(qū):磁盤上的每個磁道被等分為若干個弧段,這些弧段便是磁盤的扇區(qū)。
•柱面:硬盤通常由重疊的一組盤片構(gòu)成,每個盤面都被劃分為數(shù)目相等的磁道,并從外緣的“0”開始編號,具有相同編號的磁道形成一個圓柱,稱之為磁盤的柱面。
、谟脖P的容量
一個硬盤的容量是由以下幾個參數(shù)決定的,即磁頭數(shù)H(Heads)、柱面數(shù)C(Cylinders)、每個磁道的扇區(qū)數(shù)S(Sectors)和每個扇區(qū)的字節(jié)數(shù)B(Bytes)。將以上幾個參數(shù)相乘,乘積就是硬盤容量。即硬盤總?cè)萘?磁頭數(shù)(H)×柱面數(shù)(C)×磁道扇區(qū)數(shù)(S)×每扇區(qū)字節(jié)數(shù)(B)
硬盤容量參差不齊,有320 GB、500 GB、750 GB等,甚至已達到數(shù)TB級。主流硬盤各參數(shù)為SATA接口、500GB容量、7 200 r/min轉(zhuǎn)速和150 Mbps傳輸率。
③硬盤接口
硬盤與主板的連接部分就是硬盤接口,常見的有高級技術(shù)附件(Advanced Technology Attachment,ATA)、串行高級技術(shù)附件(Serial ATA,SATA)和小型計算機系統(tǒng)接口(Small Computer Sys.tem Interface,SCSI)。硬盤接口的性能指標主要是傳輸率,也就是硬盤支持的外部傳輸速率。
、苡脖P轉(zhuǎn)速
硬盤轉(zhuǎn)速是指硬盤內(nèi)電動機主軸的旋轉(zhuǎn)速度,也就是硬盤盤片在一分鐘內(nèi)旋轉(zhuǎn)的最大轉(zhuǎn)數(shù)。硬盤轉(zhuǎn)速單位為r/rain(Revolu.fions Per Minute),即轉(zhuǎn)/每分鐘。
(2)快閃存儲器
快閃存儲器(Flash Memory)簡稱閃存,是電子可撩除可編程只讀存儲器的一種形式?扉W存儲器允許在操作中多次擦或?qū),并具有非易失性,即單指保存?shù)據(jù)而言,它并不需要耗電。
(3)光盤
光盤按類型劃分可分為:不可擦寫光盤和可擦寫光盤。不可擦寫光盤有CD-ROM、DVD-ROM等;可擦寫光盤有CD-RW、DVD-RAM等,用戶可以多次對他們進行讀/寫。
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