操作系统知识整理 - 存储器的基本知识

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主要内容


 

存储器的三级层次结构

CPU寄存器主存(高速缓存、主存储器、磁盘缓存)、辅存(固态硬盘、USB、光盘等)。(从左往右,存取速度由高到低)

其中寄存器主存储器又被称为可执行存储器(对CPU而言)

操作系统的存储管理负责对可执行存储器的分配、回收,以及提供存储层次间数据移动的管理机制。而设备和文件管理则根据用户的需求,提供对辅存的管理机制。

主存储器

主存储器简称主存内存,是计算机系统的主要部件,用于保存运行时的程序和数据

通常情况下,处理机从主存储器获得指令数据,并将指令放入指令寄存器,将数据放入数据寄存器;或者将寄存器中的数据存入到主存储器。

由于主存储器的访问速度远小于CPU执行指令的速度,为了缓和这一矛盾,在计算机系统中引入了寄存器高速缓存

寄存器

寄存器设置在CPU中,具有与处理机相同的速度,完全能与CPU协调工作,但代价十分昂贵。

可用来暂存指令、数据和地址

高速缓存

介于主存储器和寄存器之间,主要用于备份主存中常用的数据,以减少处理机对主存储器的访问次数。容量远大于寄存器,而访问速度快于主存储器。

磁盘缓存

由于磁盘的I/O速度远低于主存储器的访问速度,为了缓和这一矛盾,在计算机系统中设置了磁盘缓存,主要用于暂时存放频繁使用的磁盘数据和信息,以减少访问磁盘的次数。

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