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  • 什么内存

    2020-11-18 16:34:12
     一、内存的作用与分类 内存是电脑中的主要部件,它是相对于外存而言的。我们平常使用的程序,如Windows98系统、打字软件、游戏软件等,一般都是安装在硬盘等外存上的,但仅此是不能使用其功能的,必须把它们调入...
  • 大学课程汇编实验报告,内含详细代码及截图,包括有五个实验
  • CPU,缓存,内存外存全解析

    千次阅读 2020-07-05 20:25:27
    被扩充概念:如今缓存的概念已被扩充,不仅在CPU和主内存之间有Cache,而且在内存和硬盘之间也有Cache(磁盘缓存),乃至在硬盘与网络之间也有某种意义上的Cache──称为Internet临时文件夹或网络内容缓存等。...

    CPU,缓存,内存,外存结构图如下:
    在这里插入图片描述

    一:缓存

    定义:凡是位于速度相差较大的两种硬件之间,用于协调两者数据传输速度差异的结构,均可称之为Cache
    被扩充概念:如今缓存的概念已被扩充,不仅在CPU和主内存之间有Cache,而且在内存和硬盘之间也有Cache(磁盘缓存),乃至在硬盘与网络之间也有某种意义上的Cache──称为Internet临时文件夹或网络内容缓存等。

    存放的数据:内存中被CPU访问最频繁的数据和指令被复制入CPU中的缓存

    • 作用:

      用于协调两者数据传输速度差异的结构

    • 实际例子:

      缓存是CPU(Central Processing Unit)的一部分
      缓存(Cache memory)是硬盘控制器上的一块内存芯片
      (硬盘上的缓存:当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据 )

    二:CPU

    (1)组成

    一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元(寄存器)组成

    (2)为什么需要缓存

    事例:
    1.因为缓存只是内存中少部分数据的复制品,所以CPU到缓存中寻找数据时,也会出现找不到的情况(因为这些数据没有从内存复制到缓存中去),这时CPU还是会到内存中去找数据,这样系统的速度就慢下来了,不过CPU会把这些数据复制到缓存中去,以便下一次不要再到内存中去取。 2.因为随着时间的变化,被访问得最频繁的数据不是一成不变的,也就是说,刚才还不频繁的数据,此时已经需要被频繁的访问,刚才还是最频繁的数据,现在又不频繁了,所以说缓存中的数据要经常按照一定的算法来更换,这样才能保证缓存中的数据是被访问最频繁的

    (3)作用
    1. 缩短延迟

      访问缓存的时间应该尽可能缩短,可以通过多种的方式缩短这个时间,比如能够通过减小缓存的大小或关联性来降低缓存的延迟,还有方式预测、增加带宽等方法。

    2. 提升命中率

      所谓的命中率是在高速缓存中找到内存引用的速率,我们希望能够首先通过缓存中获得信息,以得到速度优势,所以缓存需要最大限度地实现这一目标。对于单个高速缓存,大小、关联性和块大小决定命中率。

    3. 降低更低级别内存下的开销

      高速缓存是内存层次结构的一部分,其性能会影响其它性能,处理其它内存花费的时间越长,意味着系统性能越低,也就是说尽可能让处理在缓存中完成。

    4. 减少错失惩罚

      缓存中不能命中是无法避免的事情,但是我们可以减少处理未命中所需的时间以获得更好的处理器性能,通过提升命中率并通过应用不同的优化,能够降低错失惩罚。

      高速缓存是CPU中十分重要的部分,占据了大量的资源开销和成本,如果您看过CPU架构图的话,您就会发现缓存占据了至少50%的面积,绝对至关重要。

    (4)CPU的多级缓存
    • 一级缓存(L1 Cache)

      CPU一级缓存,就是指CPU的第一层级的高速缓存,主要当担的工作是缓存指令和缓存数据。一级缓存的容量与结构对CPU性能影响十分大,但是由于它的结构比较复杂,又考虑到成本等因素,一般来说,CPU的一级缓存较小,通常CPU的一级缓存也就能做到256KB左右的水平。

    • 二级缓存(L2 Cache66)

      CPU二级缓存,就是指CPU的第二层级的高速缓存,而二级缓存的容量会直接影响到CPU的性能,二级缓存的容量越大越好。例如intel的第八代i7-8700处理器,共有六个核心数量,而每个核心都拥有256KB的二级缓存,属于各核心独享,这样二级缓存总数就达到了1.5MB。

    • 三级缓存(L3 Cache)

      CPU三级缓存,就是指CPU的第三层级的高速缓存,其作用是进一步降低内存的延迟,同时提升海量数据量计算时的性能。和一级缓存、二级缓存不同的是,三级缓存是核心共享的,能够将容量做的很大。

    CPU的核心数量、高频高低都会影响性能,但如果让CPU更聪明、更有效率的执行计算任务,那么缓存的作用就至关重要了。

    三:运行内存 与 物理内存 与虚拟内存 的区别

    运行内存就是指的物理内存

    事例:

    正在运行的一个进程,他所需的内存是有可能大于内存条容量之和的:比如你的内存条是256M,你的程序却要创建一个2G的数据区。
    那么不是所有数据都能一起加载到内存(物理内存)中,势必有一部分数据要放到其他介质中(比如硬盘)。
    待进程需要访问那部分数据时,在通过调度进入物理内存。

    虚拟内存是进程运行时所有内存空间的总和,并且可能有一部分不在物理内存中(也叫这个虚拟内存为内存交换区)
    物理内存就是我们平时所了解的内存条

    四:内存与外存的区别

    外存储器:磁性介质或光盘,像硬盘,软盘,磁带,CD
    内存储器(内存):物理实质就是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路

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  • 内存外存区别

    2021-09-30 17:23:11
    计算机内存和外部存储之间的主要区别是易失性非易失性,以及性能容量之间的差别。 1、易失性易失性不同 内存,例如随机存取内存(RAM),是具有易...CPU只能直接访问内存外存的东西要先到内存CPU才能处理。 ..

    计算机内存和外部存储之间的主要区别是易失性和非易失性,以及性能和容量之间的差别。

    1、易失性和易失性不同

    内存,例如随机存取内存(RAM),是具有易失性的。这意味着当系统断电时,数据就会丢失。与之相反,外部存储是非易失性的,因此即使没有电源,它也能保存数据。

    2、性能不同

    在大多数情况下,外存比内存的速度慢得多。而与外存不同的是,RAM直接通过更宽更快的总线连接到CPU。

    3、存储时长不同

    内存断电后不保留,外存能长期保留

    4、访问权限不同

    CPU只能直接访问内存,外存的东西要先到内存CPU才能处理。

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  • 关于统一内存和外存

    2020-04-24 23:14:48
    寄存器都被隐藏了,外存还会远吗?

    关于统一内存和外存

    理想世界

    一台理想的计算机中有无限的存储空间。等一下,为什么需要存储空间?

    我们为什么要使用计算机?这个问题其实还挺复杂的。先假设我们使用计算机纯粹为了做计算,更确切地,λ 演算。λ 演算只是一个将表达式归约到一个值的过程,存储的概念不在其中。所以,从概念上说,存储是实现计算所需,不是计算所需。

    另一个更从实践角度出发的理想模型是图灵机。图灵机假设了无限的存储空间,其实也反映出存储是实现计算所必须,却又不是计算的一部分。身体是灵魂的必须,却不是灵魂的组分。

    所以呢?所以体现内存结构的代码,可以被抽象隔离在计算之外

    记忆谱系

    我们都知道,内存是分级的。可能在计算机刚诞生的时候就是如此了,因为在冯·诺伊曼的《计算机与人脑》中提到了”记忆谱系“。

    我们也知道,计算的局部性原理,越快的存储越贵云云。

    • 寄存器
    • 高速缓存
    • 内存
    • 外存

    程序设计语言

    语言暴露隐藏
    汇编寄存器 内存(空间) 外存(硬盘)高速缓存
    C内存(结构) 外存(文件)寄存器 高速缓存
    Java内存(类) 外存(文件)寄存器 高速缓存
    SQL外存(表)寄存器 高速缓存 内存

    SQL 不是通用的程序设计语言,可是我们难道不能用数据库管理系统的技术强化高级语言的运行时系统吗?

    Language Based System

    如果一切以计算为中心,那把计算机的操作系统设计为高级语言的运行时系统的拓展版就是很自然的思路了。

    以 Java 虚拟机为例,它已经有了管理线程和内存(垃圾回收)的能力,何不赋予它管理外存的能力?这样一来,标记为 persistent 的对象(甚至可以是整个名称空间)将进入持久化名称空间,在某个时机写入外存。

    这样的系统可能实现吗?请想想 SQL,难道不能用同样的技术支持高级语言的运行吗?

    疑问

    计算机还有控制等一系列接口技术的应用,它们是否破坏了设计?

    我想,高级语言与外设的交互方式应当如此:

    1. 高级语言创建一个驱动程序包提供的数据结构(创建过程可以是主动的或者被动的)。
    2. 外存将数据”内存映射“到结构中。

    之后,这个包含 IO 信息的数据结构就和其他数据结构无异了。

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  • 内存外存

    2021-05-26 09:57:25
    内存 内存(RAM):内部存储器,用来运行程序的 一般分为SRAM与DRAM,区别如下: SRAM 也称静态内存 特点就是容量小、价格高,优点是不需要软件初始化直接上电就能用 ...外存 NorFlash:特点是容量小,价格高,优...

    内存

    内存(RAM):内部存储器,用来运行程序的 一般分为SRAM与DRAM,区别如下:

    • SRAM  也称静态内存   特点就是容量小、价格高,优点是不需要软件初始化直接上电就能用
    • DRAM  也称动态内存   特点就是容量大、价格高,缺点是上电之后不能直接使用,需要软件初始化后才能使用

    应用:

    • 单片机中,内存需求量小,而且希望开发尽量简单,适合全部用SRAM。
    • PC机,内存需求量大,而且软件复杂,不在乎DRAM的初始化开销,适合全部用DRAM。

    外存

    • NorFlash:特点是容量小,价格高,优点是可以和CPU直接总线式相连,CPU上电后可以直接读取,所以一般用作启动介质(启动代码)。
    • Nandflash:跟硬盘一样,容量大、价格低,缺点是不能总线式访问,也就是说上电之后CPU不能直接读取,需要CPU先运行一些初始化软件,然后通过时时序接口读写。

    注意:CPU连接内存与外存的连接方式不一样。内存需要直接地址访问,所以是通过地址总线&&数据总线的总线式访问方式连接的(优点是直接访问,随机访问,缺点是占用CPU的地址空间,大小受限);外存是通过CPU的外存接口来连接的(优点是不占用CPU的地址空间,缺点是访问速度没有总线式快,访问时序较复杂)。

     

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  • 我们的计算机中能够存储数据的东西有内存外存等等 内存的读写速度优于外存很多很多,但是由于其成本高的特点,一般只适用于做短时存储读取,也就是说,当我们的电脑关闭的时候,内存中的数据就全部消失了。与之...
  • 1.7.关于存储器的内存和外存

    千次阅读 2017-08-01 20:37:24
    存储器一般包括:内存和外存内存:RAM、ROM等。 外存:磁盘、光盘、固态存储器等等。 内存: 与CPU经过总线连接的存储器是内存。程序被执行时,其指令代码运行数据主要存放在内存中,因此也称其为主存储器,...
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  • 内存外存、主存、辅存寄存

    千次阅读 2017-02-18 10:18:32
    相信很多人在刚开始接触计算机时我一样,总是分不清楚什么内存外存、主存、辅存寄存,以及他们之间的关系又是什么呢 存储器在计算机组成结构占据很重要的位置。对计算机来说,有了存储器,就具备了记忆能力...
  • 计算机组成原理之CPU、外存内存之间的关系

    万次阅读 多人点赞 2018-12-26 15:51:43
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  • 区分内存外存、主存、辅存等

    万次阅读 2018-11-11 10:35:38
    外存=辅存 如:硬盘、U盘、光盘及软盘等; 但在计算机组成结构中 存储器的种类很多,按其用途可分为:主存储器辅助存储器; 主存储器又称内存储器(简称内存)。 内存又称主存,是CPU能直接寻址的存储空间,它的...
  • 外内存和堆内内存

    2018-11-28 21:05:58
    外内存和堆内内存是相对的二个概念,其中堆内内存是我们平常工作中接触比较多的,我们在jvm参数中只要使用-Xms,-Xmx等参数就可以设置堆的大小最大值,理解jvm的堆还需要知道下面这个公式: 堆内内存 = 新生代+...
  • Python对文件(外存)和内存的操作

    千次阅读 2019-11-25 12:02:41
    Python对文件[外存]和内存的操作 一,什么是文件 二,文件的类型 三,文本文件的编码与解码 四,二进制文件的优点 五,文件的打开(打开权限) 1.调用open()方法 (1). 方法的含义 (2).方法的常用形式 (3).mode的几种...
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  • 在上述情况下,还有些作业在外上等待调入内存,但因内存空间已被那些阻塞的进程占用所以这些在外上等待的作业无法被调入内存执行。 上诉两个问题会导致系统资源被严重浪费,且系统吞吐量(单位时间内完成的工作...
  • 计算机的内存外存、主存、辅存

    万次阅读 2017-10-01 16:27:50
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  • 区分内存外存、主存、辅存

    千次阅读 2018-06-19 16:05:21
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  • 内存外存的理解

    千次阅读 2010-12-27 11:48:00
    存储器分为主存储器(内存辅助存储器(外存)。 内存指的就是主板上的存储部件,CPU直接与之沟通,并用其存储数据的部件,存放当前正在使用的(即执行中的)数据程序,它的物理实质就是一组或多组...
  • 内存外存,RAM,ROM,FLASH区别

    千次阅读 2020-03-06 21:24:09
    今天正好学到这里,发现分类真的是五花八门。这里我以我们学校的课件为基础,结合查到的资料理解一下。...2.动态RAM即DRAM,我们常说的电脑内存条就是这个。 3.ROM一般就是主板上的BIOS里面用,图...
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  • 9.16 内存外存与外设 按速度排列 寄存 缓存 内存 外存 存储分类 内存 又称主存:CPU能直接寻址的存储空间、存取速度快 包括:RAM、ROM、cache等 外存 又称辅存:除CPU缓存和内存以外的存储器 包括:磁盘、NAND ...
  • 手机电脑细分为 内存和外存,(外存备注 电脑的一般叫硬盘)(手机的叫sd卡或者其他名字) 而内存通俗的的说就电脑手机的工作空间,而外存就相当于手机电脑的”仓库“ 当你的电脑或手机使用卡顿了,说明手机电脑...
  • 2. 外存 2.1、常用外存: 2.1.1、纯粹的Flash(一级):对存储单元做了最基本的读写接口,需要外部SoC来提供flash的读写控制器时序。 NorFlash: 总线式访问,接到SROM bank,优点是可以直接总线访问,一般...
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空空如也

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内存和外存是什么