儲(chǔ)存體的種類

TheStorage1儲(chǔ)存體的種類輔助儲(chǔ)存體儲(chǔ)存以後要用到的資料長(zhǎng)期儲(chǔ)存記憶體儲(chǔ)存最近要使用的資料暫時(shí)儲(chǔ)存存取速度比輔助儲(chǔ)存體快快取cache暫存器儲(chǔ)存與目前正在執(zhí)行的指令立即相關(guān)的資料存取速度最快2儲(chǔ)存體容量的測(cè)量單位KB–kilobyte1024個(gè)位元組有些磁片快取記憶體MB–megabyte約百萬(wàn)個(gè)位元組RAMGB–gigabyte約十億個(gè)位元組硬碟CD和

DVDTB–terabytes約一兆個(gè)位元組大型硬碟3記憶體的主要類型RAM

隨機(jī)存取記憶體

(RandomAccessMemory)ROM

唯讀記憶體

(ReadOnlyMemory)4RAM需要電流才能保持資料揮發(fā)性(Volatile)可以讀取及修改裡面的指令和資料使用者通常是指這種記憶體5RAM

裡有什麼資料?作業(yè)系統(tǒng)目前正在執(zhí)行中的程式上述程式需要的資料等著要輸出的中間結(jié)果6ROM非揮發(fā)性(Non-volatile)負(fù)責(zé)開機(jī)的指令裡面的指令和資料可以讀取，但不能修改這些指令通常是在工廠裡燒錄進(jìn)去的7程式執(zhí)行時(shí)的特性時(shí)間區(qū)域性(Temporallocality)當(dāng)一筆資料被使用到，在短時(shí)間內(nèi)，它很可能再度被使用到空間區(qū)域性(Spatiallocality)當(dāng)一筆資料被使用到，它附近的資料很可能也會(huì)被使用到8快取

(Cache)它是一塊小但非常快速的暫存記憶體目的為了加速內(nèi)部資料和軟體指令的傳輸存放著最近用過(guò)或最常被使用到的資料和指令9為什麼要有cache?mainmemory優(yōu)點(diǎn)：便宜缺點(diǎn)：存取速度太慢較快的記憶體卻非常貴…為了要有較快的存取速度，同時(shí)兼顧價(jià)錢便宜的優(yōu)點(diǎn)，所以有cache的想法。10快取(Cache)第1步處理器要求擷取資料或指令第2步到主記憶體中的該位址去讀取第3步傳送到

CPU和快取中下一次微處理器需要資料或指令時(shí)先到記憶體快取中尋找找不到再到記憶體中尋找

處理器RAM快取11快取的種類內(nèi)部快取第一級(jí)

(L1)內(nèi)建在微處理器中最多到

128KB外部快取第二級(jí)

(L2)在單獨(dú)晶片上256KB或

512KBSRAM技術(shù)它比L1快取便宜但是較慢比記憶體快但是較貴12Example假設(shè)cache的存取時(shí)間:5nsmemory存取時(shí)間:120nsmisspenalty:130nsHitrate:90%平均存取時(shí)間:5*0.9+130*0.1=17.5nsHitrate:99%平均存取時(shí)間:5*0.99+130*0.01=6.25ns只要cache的hitrate很高，平均的存取時(shí)間將會(huì)非常低因?yàn)槌淌綍r(shí)間和空間上的特性，所以我們可以猜的很準(zhǔn)…CPUcachememory13記憶體的建構(gòu)技術(shù)DRAM(DynamicRandomAccessMemory)SRAM(StaticRandomAccessMemory)DDR(DoubleDataRate)RDRAM(Rambus)14快閃記憶體(Flash)非揮發(fā)性

RAM使用在行動(dòng)電話數(shù)位相機(jī)數(shù)位錄音器PDA隨身碟15輔助儲(chǔ)存元件輔助儲(chǔ)存元件的好處半永久狀態(tài)非揮發(fā)性可靠性高方便–可迅速找到及存取要的資料16儲(chǔ)存容量大磁片–大約

500頁(yè)印刷文件光碟–大約500本書符合經(jīng)濟(jì)效益節(jié)省儲(chǔ)存資料的實(shí)體花費(fèi)改善儲(chǔ)存與擷取資料的速度和方便性輔助儲(chǔ)存元件的好處17儲(chǔ)存元件的種類磁碟儲(chǔ)存元件(Floppy,Hardisk)光碟磁光學(xué)媒體(Magneto-optical，MO)CD-ROMCD-RCD-RWDVD-ROM磁帶儲(chǔ)存元件(Tape)18磁碟儲(chǔ)存元件以磁碟上的磁化小點(diǎn)來(lái)表示資料該小點(diǎn)有被磁化

=1該小點(diǎn)未被磁化=0讀取將磁化過(guò)的資料轉(zhuǎn)換成電子訊號(hào)寫入將電子訊號(hào)轉(zhuǎn)換成磁碟上的磁化小點(diǎn)19磁碟容量大小MB舊式硬碟GB目前的PCTB即將到來(lái)儲(chǔ)存什麼東西？使用者文件軟體圖形影像聲音檔案影片檔案20磁片容量小–用來(lái)儲(chǔ)存小檔案可攜性佳有硬的塑膠外殼來(lái)保護(hù)3?吋，1.44MB21高容量的可攜帶磁碟用來(lái)儲(chǔ)存較大的檔案可攜性佳高容量120/200MB也可以讀寫標(biāo)準(zhǔn)的磁片如SuperdiskZip磁碟250MB它與3?吋磁片並不相容22硬碟有各種大小攜帶性一般是不可攜帶的在PC上可以選擇可卸除式的硬碟它是表面有著磁氧化物的金屬盤23磁碟組由數(shù)個(gè)磁碟盤所組成安排緊密的密封模組將磁碟組掛在磁碟機(jī)上24磁碟組磁碟組有一組存取臂每個(gè)存取臂上有兩個(gè)讀寫磁頭一個(gè)面朝上存取在它上方的表面一個(gè)面朝下存取在它下方的表面所有的存取臂是一起移動(dòng)的不過(guò)一次只能有一個(gè)讀寫磁頭進(jìn)行存取25磁碟資料的組織方法

磁軌磁碟平面上的同心圓軌道當(dāng)磁碟旋轉(zhuǎn)時(shí)，讀寫磁頭會(huì)經(jīng)過(guò)這些磁軌1.44MB的磁片它的兩個(gè)平面上各有80個(gè)磁軌每個(gè)磁軌儲(chǔ)存的資料量相同26磁碟資料的組織方法

磁區(qū)(sector)在磁軌上再劃分成一些磁區(qū)儲(chǔ)存固定個(gè)數(shù)的位元組

(通常是512個(gè))叢集(cluster)由相鄰的磁區(qū)所組成，被視為一個(gè)儲(chǔ)存單位個(gè)數(shù)固定

(2-8個(gè)磁區(qū))檔案最少所佔(zhàn)用的空間大小27磁碟資料的組織方法

磁柱由每個(gè)platter中相同位置的磁軌所組成儲(chǔ)存檔案時(shí)可能會(huì)分佈在多個(gè)

platter上目的是減少存取的時(shí)間28磁碟資料的組織方法

分區(qū)記錄法在外圈的磁軌上指定較多的磁區(qū)更多磁區(qū)=能儲(chǔ)存的資料更多29磁碟機(jī)

讀寫動(dòng)作磁碟旋轉(zhuǎn)

存取臂會(huì)移動(dòng)讀寫磁頭開始讀寫動(dòng)作直到完成為止資料是讀取自

/寫入到記憶體30存取時(shí)間尋找時(shí)間磁頭切換旋轉(zhuǎn)延遲資料傳輸速率31磁碟資料損毀

磁頭損毀32磁碟快取將需要的資料讀取到記憶體中同時(shí)也將旁邊鄰近的資料讀取到磁碟快取裡

(記憶體內(nèi)的某一塊特定區(qū)域)當(dāng)程式碰到下一條讀取指令開始執(zhí)行時(shí)先檢查它要的資料是否有在磁碟快取裡如果有，就不必再實(shí)際執(zhí)行這個(gè)讀取動(dòng)作了如果沒(méi)有，再去讀取硬碟33RAID冗餘磁碟陣列(RedundantArrayofIndependentDisks，簡(jiǎn)稱RAID)34光碟比其它可攜式媒體容量更大過(guò)程把雷射打到光碟表面佈滿金屬物質(zhì)的表層上寫入資料

–雷射所產(chǎn)生的熱會(huì)在光碟表面產(chǎn)生小點(diǎn)讀取資料

–使用雷射掃描光碟，透鏡會(huì)接受從不同的點(diǎn)所產(chǎn)生不同的反射35MO

磁光學(xué)媒體

(Magneto-optical)混合型媒體高容量可多次寫入過(guò)程雷射光束在塑膠表面上融化一個(gè)小點(diǎn)用磁力將晶體排列讀取資料

–雷射會(huì)接受晶體反射而來(lái)的光束加以判讀36CD-ROM

CompactDiskRead-OnlyMemory高容量且方便攜帶可多次讀取不能寫入容量–多達(dá)680MB(等於450張標(biāo)準(zhǔn)的

3?吋磁片)目前是軟體散佈時(shí)所使用的主要媒體37CD-R

CompactDisc-Recordable高容量攜帶方便只能寫入一次可讀取多次CD-R光碟燒錄機(jī)CD-ROM光碟機(jī)

38CR-RW

CompactDisk-Rewritable高容量攜帶方便可讀取多次可寫入多次在標(biāo)準(zhǔn)的CD-ROM光碟機(jī)上讀取CD-RW光碟時(shí)有時(shí)會(huì)遇上相容性方面的問(wèn)題39影音數(shù)位光碟

(DVD-ROM)

DigitalVersatileDisk容量比CD-ROM更大標(biāo)準(zhǔn)大小–高達(dá)4.7GB,是

CD-ROM的7倍單面雙層

–8.5GB雙面雙層

–17GB資料的密度更高可讀取多次，不可寫入也可以讀取

CD-ROM光碟片40優(yōu)點(diǎn)完整片長(zhǎng)的電影媲美音樂(lè)光碟的精緻音效超大量的商業(yè)資訊估計(jì)在不久的未來(lái)就會(huì)取代

CD-ROM影音數(shù)位光碟

(DVD-ROM)

DigitalVersatileDisk41硬體CD-ROM或DVD-ROM音效卡或內(nèi)建的音效晶片喇叭MPEG一組影像標(biāo)準(zhǔn)光碟機(jī)的速度愈高，資料就會(huì)傳輸?shù)赜?，而螢?zāi)簧纤尸F(xiàn)的影像就會(huì)愈平穩(wěn)應(yīng)用程式

多媒體42