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cpu传递、处理、存储及输入输出数据的基本单位?

发布时间:2019-07-07 07:07 来源:未知 编辑:admin

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  展开全部电脑的字长是指运算器中一条指令的二进制位数,是CPU与输入/输出设备和存储器之间传送数据的基本单位。

  说明:内存在电脑中起着举足轻重的作用。内存一般采用半导体存储单元,包括随机存储器(RAM),只读存储器(ROM),以及高速缓存(CACHE)。只不过因为RAM是其中最重要的存储器。

  通常所说的内存即指电脑系统中的RAM。RAM要求每时每刻都不断地供电,否则数据会丢失。

  如果在关闭电源以后RAM中的数据也不丢失就好了,这样就可以在每一次开机时都保证电脑处于上一次关机的状态,而不必每次都重新启动电脑,重新打开应用程序了。但是RAM要求不断的电源供应,那有没有办法解决这个问题呢?随着技术的进步,人们想到了一个办法,即给RAM供应少量的电源保持RAM的数据不丢失,这就是电脑的休眠功能,特别在Win2000里这个功能得到了很好的应用,休眠时电源处于连接状态,但是耗费少量的电能。

  按内存条的接口形式,常见内存条有两种:单列直插内存条(SIMM),和双列直插内存条(DIMM)。SIMM内存条分为30线线两种。DIMM内存条与SIMM内存条相比引脚增加到168线。DIMM可单条使用,不同容量可混合使用,SIMM必须成对使用。

  按内存的工作方式,内存又有FPA EDO DRAM和SDRAM(同步动态RAM)等形式。

  FPA(FAST PAGE MODE)RAM 快速页面模式随机存取存储器:这是较早的电脑系统普通使用的内存,它每个三个时钟脉冲周期传送一次数据。

  EDO(EXTENDED DATA OUT)RAM 扩展数据输出随机存取存储器:EDO内存取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔,他每个两个时钟脉冲周期输出一次数据,大大地缩短了存取时间,是存储速度提高30%。EDO一般是72脚,EDO内存已经被SDRAM所取代。

  S(SYSNECRONOUS)DRAM 同步动态随机存取存储器:SDRAM为168脚,这是目前PENTIUM及以上机型使用的内存。SDRAM将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起,使CPU和RAM能够共享一个时钟周期,以相同的速度同步工作,每一个时钟脉冲的上升沿便开始传递数据,速度比EDO内存提高50%。

  DDR(DOUBLE DATA RAGE)RAM :SDRAM的更新换代产品,他允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据,这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高SDRAM的速度。

  RDRAM(RAMBUS DRAM) 存储器总线式动态随机存取存储器;RDRAM是RAMBUS公司开发的具有系统带宽,芯片到芯片接口设计的新型DRAM,他能在很高的频率范围内通过一个简单的总线传输数据。他同时使用低电压信号,在高速同步时钟脉冲的两边沿传输数据。INTEL将在其820芯片组产品中加入对RDRAM的支持。

  内存的参数主要有两个:存储容量和存取时间。存储容量越大,电脑能记忆的信息越多。存取时间则以纳秒(NS)为单位来计算。一纳秒等于10^9秒。数字越小,表明内存的存取速度越快。

  硬盘与内存的区别是很大的,这里只谈最主要的三点:一、内存是计算机的工作场所,硬盘用来存放暂时不用的信息。二、内存是半导体材料制作,硬盘是磁性材料制作。三、内存中的信息会随掉电而丢失,硬盘中的信息可以长久保存。

  内存与硬盘的联系也非常密切:这里只提一点:硬盘上的信息永远是暂时不用的,要用吗?请装入内存!CPU与硬盘不发生直接的数据交换,CPU只是通过控制信号指挥硬盘工作,硬盘上的信息只有在装入内存后才能被处理。

  内存就是存储程序以及数据的地方,比如当我们在使用WPS处理文稿时,当你在键盘上敲入字符时,它就被存入内存中,当你选择存盘时,内存中的数据才会被存入硬(磁)盘。在进一步理解它之前,还应认识一下它的物理概念。

  ROM表示只读存储器(Read Only Memory),在制造ROM的时候,信息(数据或程序)就被存入并永久保存。这些信息只能读出,一般不能写入,即使机器掉电,这些数据也不会丢失。ROM一般用于存放计算机的基本程序和数据,如BIOS ROM。其物理外形一般是双列直插式(DIP)的集成块。

  随机存储器(Random Access Memory)表示既可以从中读取数据,也可以写入数据。当机器电源关闭时,存于其中的数据就会丢失。我们通常购买或升级的内存条就是用作电脑的内存,内存条(SIMM)就是将RAM集成块集中在一起的一小块电路板,它插在计算机中的内存插槽上,以减少RAM集成块占用的空间。目前市场上常见的内存条有4M/条、8M/条、16M/条等。

  Cache也是我们经常遇到的概念,它位于CPU与内存之间,是一个读写速度比内存更快的存储器。当CPU向内存中写入或读出数据时,这个数据也被存储进高速缓冲存储器中。当CPU再次需要这些数据时,CPU就从高速缓冲存储器读取数据,而不是访问较慢的内存,当然,如需要的数据在Cache中没有,CPU会再去读取内存中的数据。

  ●保留内存 占据640KB~1024KB地址空间。分配给显示缓冲存储器、各适配卡上的ROM和系统ROM BIOS,剩余空间可作上位内存UMB。UMB的物理存储器取自物理扩展存储器。此范围的物理RAM可作为Shadow RAM使用。

  ●上位内存(UMB) 利用保留内存中未分配使用的地址空间建立,其物理存储器由物理扩展存储器取得。UMB由EMS管理,其大小可由EMS驱动程序设定。

  ●XMS内存 符合XMS规范管理的扩展内存区。其驱动程序为HIMEM.SYS。

  ●EMS内存 符合EMS规范管理的扩充内存区。其驱动程序为EMM386.EXE等。

  在计算机业界,内存这个名词被广泛用来称呼 RAM( 随机存取内存 ) 计算机使用随机存取内存来储存执行作业所须的暂时指令以及数据以使计算机的 CPU( 中央处理器 ) 能够更快速读取储存在内存的指令及数据。

  举例来说,当处理器加载一个应用程序 - 例如文字处理或页面编辑程序 - 到内存使应用程序能以最快速及最高效率的方式执行。以实用价值而言,将程序加载内存能够确保计算机能以更短的时间来执行作业而使工作能够更迅速地完成。

  大多数人常将内存 (Memory) 与储存空间 (Storage) 两个名字混为一谈 , 尤其是在谈到两者的容量的时候 内存是指 (Memory) 计算机中所安装的随机存取内存的容量而储存 (Storage) 是指计算机内硬盘的容量 为了避免混淆 , 我们将计算机比喻为一个有办公桌与档案柜的办公室。

  想象一下这个办公桌与档案柜的比喻。想象每次想要阅读一份文件或数据夹都必须从档案柜中找寻的情形,这会大幅减低工作执行的速度 , 更别说会把人逼疯了。如果有足够的办公桌空间 ( 如内存 ), 便能够将所需要的档摊开 , 并能立即一眼就能找出所需的信息。

  另一个内存与储存最重要的差别在于 : 储存于硬盘中的信息在关机后能够保持完整,但任何储存在内存中的数据在计算机关机后便会全部流失。就像在办公室的比喻中 , 任何在下班时间后被遗留在桌上的档或档案都会全部被丢弃一样。

  增加计算机系统中的内存能够增加计算机的效能表现是众所皆知的。如果内存没有足够的空间 , 计算机就必须建立一个虚拟内存档案。在这个过程中 , 中央处理器在硬盘中保留一个空间来代替额外的随机存取内存 这个称为 Swapping 的程序减低系统的速度 一般的计算机从内存存取大约需要 200ns( 奈秒 ), 但从硬盘存取则需12,000,000ns 具体来说就等于花四个半月的时间来完成三分半中就能完成的工作 !

  从计算机的体系结构来讲,硬盘应当是计算机的“外存”。内存应当是计算机内部(在主板上)的一些存储器,用来保存CPU运算的中间数据和计算结果。这些数据有时被保存在硬盘上。目前计算机所配的内存一般是16M、32M、64M、128M、256M 等。硬盘的大小有4.3G、6.4G、8G、10G、20G、30G 等。

  硬盘是一种主要的电脑存储媒介,由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。不过,现在可移动硬盘越来越普及,种类也越来越多。

  绝大多数台式电脑使用的硬盘要么采用 IDE 接口,要么采用 SCSI 接口。SCSI 接口硬盘的优势在于,最多可以有七种不同的设备可以联接在同一个控制器面板上。由于硬盘以每秒3000—10000转的恒定高速度旋转,因此,从硬盘上读取数据只需要很短的时间。在笔记本电脑中,硬盘可以在空闲的时候停止旋转,以便延长电池的使用时间。老式硬盘的存储容量最小只有 5MB,而且,使用的是直径达12英寸的碟片。现在的硬盘,存储容量高达数十 GB,台式电脑硬盘使用的碟片直径一般为3.5英寸,笔记本电脑硬盘使用的碟片直径一般为2.5英寸。新硬盘一般都在装配工厂中经过低级格式化,目的在于把一些原始的扇区鉴别信息存储在硬盘上。 硬盘英文全称是(Hard Disk),直译为“坚固的磁盘”,从外形看起来,硬盘很像一个四四方方的金属盒子,大小有5.25,3.5,2.5和1.8英寸(后两种常用于笔记本及部分袖珍精密仪器中)几种,现在台式机中常用的是3.5英寸的盘片。硬盘是一个计算机系统的数据存储中心,我们运行计算机时使用的程序和数据目前绝大部分都存储在硬盘上。硬盘在各种各样固定存储设备中的地位是最重要的(其他的存储装置包括软盘、CD-ROM、磁带、可移动驱动器等等),它是计算机中不可或缺的存储设备绝大多数台式电脑使用的硬盘要么采用 IDE 接口,要么采用 SCSI 接口。SCSI 接口硬盘的优势在于,最多可以有七种不同的设备可以联接在同一个控制器面板上。由于硬盘以每秒3000—10000转的恒定高速度旋转,因此,从硬盘上读取数据只需要很短的时间。在笔记本电脑中,硬盘可以在空闲的时候停止旋转,以便延长电池的使用时间。老式硬盘的存储容量最小只有 5MB,而且,使用的是直径达12英寸的碟片。现在的硬盘,存储容量高达数十 GB,台式电脑硬盘使用的碟片直径一般为3.5英寸,笔记本电脑硬盘使用的碟片直径一般为2.5英寸。新硬盘一般都在装配工厂中经过低级格式化,目的在于把一些原始的扇区鉴别信息存储在硬盘上。

  RAM(Random Access Memory)的全名为随机存取记忆体,它相当于PC机上的移动存储,用来存储和保存数据的。它在任何时候都可以读写,RAM通常是作为操作系统或其他正在运行程序的临时存储介质(可称作系统内存)。

  不过,当电源关闭时RAM不能保留数据,如果需要保存数据,就必须把它们写入到一个长期的存储器中(例如硬盘)。正因为如此,有时也将RAM称作“可变存储器”。RAM内存可以进一步分为静态RAM(SRAM)和动态内存(DRAM)两大类。DRAM由于具有较低的单位容量价格,所以被大量的采用作为系统的主记忆。

  RAM和ROM相比,两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失,而ROM就不会,Rom即光驱,硬盘是可读写的。

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