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计算机采用多级存储器体系,以确保能够获得尽可能高的存取速率,同时保持较低的成本。存储器体系包括寄存器、Cache、主存储器、磁盘存储器、光盘存储器、磁带存储器等,这些存储器从前到后,价格逐渐降低,容量和访问时间则逐渐增加。
存储器中数据常用的存取方式有顺序存取、直接存取、随机存取和相联存取等4种。
(1)顺序存取:存储器的数据以记录的形式进行组织。对数据的访问必须按特定的线性顺序进行。磁带存储器采用顺序存取的方式。
(2)直接存取:与顺序存取相似,直接存取也使用一个共享的读写装置对所有的数据进行访问。但是每个数据块都拥有地址标识,读写装置可以直接移动到目的数据块所在的位置进行访问。存取时间也是可变的,磁盘存储器采用直接存取的方式。
(3)随机存取:存储器的每一个可寻址单元都具有自己地址和读写装置,系统可以在相同的时间内对任意一个存储单元的数据进行访问,而与先前的访问序列无关。主存储器采用随机存取的方式。
(4)相联存取:相联存取也是一种随机存取的形式,但是选择某一单元进行读写取决于其内容而不是其地址。与普通的随机存取方式一样,每个单元都有自己的读写装置,读写时间也是一个常数。使用相联存取方式,可以对所有的存储单元的特定位进行比较,选择符合条件的单元进行访问。为了提高地址映射的速度,Cache采取相联存取的方式。
存储器系统的性能主要由存取时间、存储器带宽、存储器周期和数据传输率等衡量。
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