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作業系統知識整理 - 儲存器的基本知識

主要內容


 

儲存器的三級層次結構

CPU暫存器主存(快取記憶體、主儲存器、磁碟快取)、輔存(固態硬碟、USB、光碟等)。(從左往右,存取速度由高到低)

其中暫存器主儲存器又被稱為可執行儲存器(對CPU而言)

作業系統的儲存管理負責對可執行儲存器的分配、回收,以及提供儲存層次間資料移動的管理機制。而裝置和檔案管理則根據使用者的需求,提供對輔存的管理機制。

 

主儲存器

主儲存器簡稱主存記憶體,是計算機系統的主要部件,用於儲存執行時的程式和資料

通常情況下,處理機從主儲存器獲得指令資料,並將指令放入指令暫存器,將資料放入資料暫存器;或者將暫存器中的資料存入到主儲存器。

由於主儲存器的訪問速度遠小於CPU執行指令的速度,為了緩和這一矛盾,在計算機系統中引入了暫存器快取記憶體

 

暫存器

暫存器設定在CPU中,具有與處理機相同的速度,完全能與CPU協調工作,但代價十分昂貴。

可用來暫存指令、資料和地址

 

快取記憶體

介於主儲存器和暫存器之間,主要用於備份主存中常用的資料,以減少處理機對主儲存器的訪問次數。容量遠大於暫存器,而訪問速度快於主儲存器。

 

磁碟快取

由於磁碟的I/O速度遠低於主儲存器的訪問速度,為了緩和這一矛盾,在計算機系統中設定了磁碟快取,主要用於暫時存放頻繁使用的磁碟資料和資訊,以減少訪問磁碟的次數。