在计算机上执行时,几乎每一条指令都涉及对存储器的访问,因此要求对存储器的访问速度能跟上处理机的运行速度
存储器的多层结构
三层
- CPU寄存器 寄存器
- 主存(内存) 高速缓存,主存储器,磁盘缓存
- 辅存 固定磁盘,可移动存储介质
[外链图片转存失败(img-HBerJ4Jk-1563886236747)(FEF6216F0986424DBC36D8767507F596)]
在存储层次中,层次越高,存储介质的访问速度越快,价格越高
CPU寄存器和主存断电后他们存储的信息不再存在
可执行存储器
寄存器和主存储器被称为可执行存储器
进程可以在很少的时钟周期内使用一条load或store指令对可执行存储器进行访问,但对辅存的访问则需要通过I/O设备实现。
主存储器和寄存器
主存储器简称内存或主存,主存储器访问速度远低于CPU执行指令的速度 , 因此寄存器和高速缓存出现了
寄存器具有和处理机相同的速度,对寄存器的访问速度最快,完全能与CPU协调工作。
寄存器的数目仅为几个,主要用于存放处理机运行时的数据,以加速存储器的访问速度。
高速缓存和磁盘缓存
高速缓存用于备份主存中较常用的数据,以减少处理机对主存储器的访问次数。(为了提供执行速度),容量远大于寄存器。
** 进程的程序和数据放在主存储器中,每当要访问的时候,才被临时复制到一个速度较快的高速缓存中**。
磁盘的I/O读取速度远低于主存的访问速度,为了缓和两者在速度上的不匹配,设置磁盘缓存暂时存放频繁使用的一部分磁盘数据和信息。