A. 計算思維中講未來可能會被用到的數據存放在高效存儲區域中的方式是
在計算機科學中,緩存是一種高效存儲區域,用於存儲可能被頻繁使用的數據。緩存的作用是通過減少對主存儲器(如硬碟或內存)的訪問來提高系統性能。
在計算機系統中,通常有多級緩存系統,其中每一級都比上一級更快,但也更小。例如,CPU可能會有一個內置的緩存,並且內存模塊也可能會有一個緩存。
為了在高效存儲區域(如緩存)中存儲未來可能會被用到的數據,可以使用一種稱為"緩存命中"的機制。緩存命中是指當程序試圖訪問一個數據項時,緩存會先檢查它是否已經存儲在緩存中。如果是,則稱為"緩存命中",並且程序會從緩存中直接獲取數據。如果數據不在緩存中,則稱為"緩存未命中",並且程序會從主存儲器中獲取數據。
緩存命中的一般策略是將常用的數據存儲在緩存中,並將不常用的數據替換出緩存。這樣,當程序需要訪問常用的數據時,就可以從緩存中快速獲取數據,
B. SD卡是怎麼儲存數據的
SD 卡讀寫數據是以塊為單位進行的.
對卡讀一個或多個塊通過發送CMD17/CMD18命令來實現;
對卡寫一個或多個塊通過發送CMD24/CMD25命令來實現.
這些數據在末尾附有CRC校驗碼,如果校驗碼失敗,則所傳輸的數據都會被丟掉,數據的讀/
寫操作也會被中止.
Cache層
Cache原理: 使用較快的存儲裝置保留一份從較慢速存儲裝置中所讀數據, 使讀/寫動作
先在較快速的裝置上完成,這樣可以提升系統的響應速度. Cache越大,響應速度越快.
決定處理器成本的最主要的因素就是處理器晶元的面積
緩存的主要結構如下:
typedef struct _Disk_Cache {
U8 Drive; //表示Cache數組中某個元素的存儲狀態
U8 Flag; //表示某個元素可以被某種方式訪問: 只讀/只寫/讀||寫
U8 RW_ID; //計數器,表示元素有多久沒被訪問了
U32 SecIndex; //記錄被緩存的扇區的邏輯扇區索引
U8 buf[DISK_CACHE_SIZE]; //存放被緩存的扇區的具體內容
} Disk_cache;
當有讀/寫的需求時, 從SD卡讀取的數據一份放到Cache數組的空閑扇區中;
如果系統繼續要求讀取/寫入同一份數據或同一扇區時, 系統就可以直接從Cache中進行
讀/寫, 從而大大提高系統存取速度.
每次訪問Cache時, Cache數組中所有元素的RW_ID值會被加1,直至最大值;
當某個元素被訪問時, 這個元素的RW_ID值被清零;
當cache數組的所有元素都已分配又有新的扇區被訪問時, 找出Cache模塊中RW_ID值最大
的元素分配給新的扇區作為緩存(需要回寫的內容進行回寫後再分配給新的扇區).
需要注意的是: 這種技術如果僅用於讀數據是沒問題的. 但用於寫數據, 即如果寫入cac
he的數據不能立即寫回SD卡的物理內存中, 則一旦斷電會丟失數據; 若每次都將數據回
寫到SD上, 則影響寫速度.
基於這種情況,將Cache寫入的方式分為直寫式和回寫式.
a) 直寫式: 每次寫入cache的同時, 把數據回寫到SD卡物理內存中, 以保證cache的內容
和SD卡物理內存中相應單元的數據保持一致.
b) 回寫式: 只把數據寫入cache(這樣有可能出現cache中數據得到更新但物理內存中
數據陳舊的情況), 並在cache中通過設置Flag標明該緩沖區的數據是否需要回寫; 等
系統空閑或進行cache替換時,再將數據回寫到SD卡上
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C. 計算機里的數據在存儲器里是如何儲存的
數據有數值型和非數值型兩類,這些數據在計算機中都必須以二進制形式表示。一串二進制數既可表示數量值,也可表示一個字元、漢字或其他。一串二進制數代表的數據不同,含義也不同。這些數據在計算機的存儲設備中是如何進行組織存儲的?
數據單位
位(bit),音譯為「比特」,是計算機存儲設備的最小單位,由數字0或1組成。
位元組(Byte),簡寫為「B」,音譯為「拜特」,簡寫為「B」。8個二進制位編為一組稱為一個位元組,即:1B = 8bit。位元組是計算機處理數據的基本單位,即以位元組為單位解釋信息。通常,一個ASCII碼佔1個位元組;一個漢字國標碼佔2個位元組;整數佔2個位元組;實數,即帶有小數點的數,用4個位元組組成浮點形式等。
字(word),計算機一次存取、處理和傳輸的數據長度稱為字,即:一組二進制數碼作為一個整體來參加運算或處理的單位。一個字通常由一個或多個位元組構成,用來存放一條指令或一個數據。
字長,一個字中所包含的二進制數的位數稱為字長。不同的計算機,字長是不同的,常用的字長有8位、16位、32位和64位等,也就是經常說的8位機、16位機、32位機或64位機。例如,一台計算機如果用8個二進制位表示一個字,就說該機是八位機,或者說它的字長是8位的;又如,一個字由兩個位元組組成,即16個二進制位,則字長為16位。字長是衡量計算機性能的一個重要標志。字長越長,一次處理的數字位數越大,速度也就越快
編址與地址
編址,對計算機存儲單元編號的過程稱為「編址」,是以位元組為單位進行的。
地址,存儲單元的編號稱為地址。
注意:地址號與存儲單元是一一對應的,CPU通過單元地址訪問存儲單元中的信息,地址所對應的存儲單元中的信息是CPU操作的對象,即數據或指令本身。地址也是用二進制編碼表示,為便於識別通常採用16進制。
D. 數據在內存中是如何存儲的
計算機要處理的信息是多種多樣的,如數字、文字、符號、圖形、音頻、視頻等,這些信息在人們的眼裡是不同的。但對於計算機來說,它們在內存中都是一樣的,都是以二進制的形式來表示。
要想學習編程,就必須了解二進制,它是計算機處理數據的基礎。
內存條是一個非常精密的部件,包含了上億個電子元器件,它們很小,達到了納米級別。這些元器件,實際上就是電路;電路的電壓會變化,要麼是 0V,要麼是 5V,只有這兩種電壓。5V 是通電,用1來表示,0V 是斷電,用0來表示。所以,一個元器件有2種狀態,0 或者 1。
我們通過電路來控制這些元器件的通斷電,會得到很多0、1的組合。例如,8個元器件有 28=256 種不同的組合,16個元器件有 216=65536 種不同的組合。雖然一個元器件只能表示2個數值,但是多個結合起來就可以表示很多數值了。
我們可以給每一種組合賦予特定的含義,例如,可以分別用 1101000、00011100、11111111、00000000、01010101、10101010 來表示 C、語、言、中、文、網 這幾個字,那麼結合起來 1101000 00011100 11111111 00000000 01010101 10101010 就表示」C語言中文網「。
一般情況下我們不一個一個的使用元器件,而是將8個元器件看做一個單位,即使表示很小的數,例如 1,也需要8個,也就是 00000001。
1個元器件稱為1比特(Bit)或1位,8個元器件稱為1位元組(Byte),那麼16個元器件就是2Byte,32個就是4Byte,以此類推:
8×1024個元器件就是1024Byte,簡寫為1KB;
8×1024×1024個元器件就是1024KB,簡寫為1MB;
8×1024×1024×1024個元器件就是1024MB,簡寫為1GB
現在,你知道1GB的內存有多少個元器件了吧。我們通常所說的文件大小是多少 KB、多少 MB,就是這個意思。
單位換算:
1Byte = 8 Bit
1KB = 1024Byte = 210Byte
1MB = 1024KB = 220Byte
1GB = 1024MB = 230Byte
1TB = 1024GB = 240Byte
1PB = 1024TB = 250Byte
1EB = 1024PB = 260Byte
我們平時使用計算機時,通常只會設計到 KB、MB、GB、TB 這幾個單位,PB 和 EB 這兩個高級單位一般在大數據處理過程中才會用到。
你看,在內存中沒有abc這樣的字元,也沒有gif、jpg這樣的圖片,只有0和1兩個數字,計算機也只認識0和1。所以,計算機使用二進制,而不是我們熟悉的十進制,寫入內存中的數據,都會被轉換成0和1的組合。
E. C++程序運行過程中,各種類型的數據都是怎麼存儲的,主要存儲在哪些空間里
有5大存儲區域:
1:堆區 主要是用戶自己申請的內存,如new 運型野姿算符申請的內存空間
2:棧區 先進後出的存儲結構,局部變數,函數的調用,等
3:靜態存儲區脊鎮 放局部,全局的靜態變數,和全局的變數 生命周期是整個應用程序
4:寄存器 系統卜絕調用
5:程序代碼區 你寫的代碼也需要放在內存中!