儲存裝置

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儲存有記憶體 外存之分

記憶體：儲存速度快，儲存空間小，易丟失，外存：儲存空間大，不易丟失，訪問速度慢，一般是磁碟，然後暫存器和記憶體不是一個東西，暫存器在cpu裡，大概就是這麼多了。

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軟考試題知識點：

快取記憶體（Cache）的出現有兩個因素：首先是因為CPU效能和速度提高很快而主存速度較慢且價格高，其次是程式執行的區域性性特點。因此才將速度比較快且容量有限的靜態儲存晶片構成Cache，儘可能發揮CPU的高速度。因此必須要用硬體來實現Cache的全部功能。

快取記憶體Cache有如下特點：它位於CPU和主存之間，由硬體實現；容量小，一般在幾KB到幾MB之間；速度一般比主存快5到10倍，由快速半導體儲存器製成；其內容是主存內容的副本（所以Cache無法擴大主存的容量），對程式設計師來說是透明的；Cache既可存放程式又可存放資料。 Cache儲存器用來存放主存的部分拷貝（副本）。控制部分的功能是：判斷CPU要訪問的資訊是否在Cache儲存器中，若在即為命中，若不在則沒有命中。命中時直接對 Cache儲存器定址。未命中時，若是讀取操作，則從主存中讀取資料，並按照確定的替換原則把該資料寫入Cache儲存器中：若是寫入操作，則將資料寫入主存即可。

儲存系統採用Cache技術的主要目的是提高儲存器的訪問速度，因此是由硬體自動完成Cache與主存之間的地址對映。

全相聯對映是指主存中任一塊都可以對映到Cache中任一塊的方式，也就是說，當主存中的一塊需調入Cache時，可根據當時Cache的塊佔用或分配情況，選擇一個塊給主存塊儲存，所選的Cache塊可以是Cache中的任意一塊。 直接相聯對映方式是指主存的某塊j只能對映到滿足特定關係的Cache塊i中。 全相聯對映和直接相聯對映方式的優缺點正好相反，也就是說，對於全相聯對映方式來說為優點的恰是直接相聯對映方式的缺點，而對於全相聯對映方式來說為缺點的恰是直接相聯對映方式的優點。 組相連映像了兼顧這兩種方式的優點：主存和Cache按同樣大小劃分成塊；主存和Cache按同樣大小劃分成組；主存容量是快取容量的整數倍，將主存空間按緩衝區的大小分成區，主存中每一區的組數與快取的組數相同；當主存的資料調入快取時，主存與快取的組號應相等，也就是各區中的某一塊只能存入快取的同組號的空間內，但組內各塊地址之間則可以任意存放，即從主存的組到Cache的組之間採用直接映象方式；在兩個對應的組內部採用全相聯映象方式。 

Cache工作時，需要拷貝主存資訊到Cache中，就需要建變主存地址和Cache地址的對映關係。Cache的地址對映方法主要有三種，即全相聯映像、直接映像和組相聯映像。其中全相聯方式意味著主存的任意一塊可以映像到Cache中的任意一塊，其特點是塊衝突概率低，Cache空間利用率高，但是相聯目錄表容量大導致成本高、查錶速度慢; 直接映像方式是指主存的每一塊只能映像到Cache的一個特定的塊中，整個Cache地址與主存地址的低位部分完全相同，其特點是硬體簡單，不需要相聯儲存器，訪問速度快 (無須地址變換），但是Cache塊衝突概率高導致Cache空間利用率很低；組相聯方式是對上述兩種方式的折中處理，對Cache分組，實現組間直接對映，組內全相聯，從而獲得較低的塊衝突概率、較高的塊利用率，同時得到較快的速度和較低的成本。

計算機中不同容量、不同速度、不同訪問形式、不同用途的各種儲存器形成的是一種層次結構的儲存系統。所有的儲存器裝置按照一定的層次邏輯關係通過軟硬體連線起來，並進行有效的管理，就形成了儲存體系。不同層次上的儲存器發揮著不同的作用。-般計算機系統中主要有兩種儲存體系：Cache儲存體系由Cache和主儲存器構成，主要目的是提高儲存器速度，對系統程式設計師以上均透明；虛擬儲存體系由主儲存器和線上磁碟儲存器等輔存構成，主要目的是擴大儲存器容量，對應用程式設計師透明。 

儲存系統中的儲存器，按訪問方式可分為按地址訪問的儲存器和按內容訪問的儲存器；按定址方式分類可分為隨機儲存器、順序儲存器和直接儲存器。隨機儲存器（Random Access Memory, RAM)指可對任何儲存單元存入或讀取資料， 訪問任何一個儲存單元所需的時間是相同的。順序儲存器（Sequentially Addressed Memory, SAM)指訪問資料所需要的時間與資料所在的儲存位置相關，磁帶是典型的順序儲存器。直接儲存器（Direct Addressed Memory，DAM)是介於隨機存取和順序存取之間的一種定址方式。磁碟是一種直接存取儲存器，它對磁軌的定址是隨機的，而在一個磁軌內，則是順序定址。相聯儲存器是一種按內容訪問的儲存器。其工作原理就是把資料或資料的某一部分作為關鍵字，將該關鍵字與儲存器中的每一單元進行比較，從而找出儲存器中所有與關鍵字相同的資料字。

由2KX4位的儲存器晶片組成容量為16KX8位的儲存器時，共需要16片（16KX8/ (2KX4))。用2個儲存器晶片組成2KX8的儲存空間（每個晶片的地址空間連續)，16KX8位的儲存空間共分為8段，即0000H~07FFH，0800H~0FFFH ，1000H~17FFH，1800H~1FFFH，2000H~27FFH, 2800H~2FFFH, 3000H~37FFH, 3800H~3FFFH。顯然，地址單元0B1FH所在晶片的起始地址為0800H。