当前位置:首页 » 硬盘大全 » 缓存器调制储存器
扩展阅读
webinf下怎么引入js 2023-08-31 21:54:13
堡垒机怎么打开web 2023-08-31 21:54:11

缓存器调制储存器

发布时间: 2023-01-02 19:56:05

1. 数据缓冲器和数据缓存器的区别

这位知道朋友你好!关于缓冲器与缓存器的区别回答如下,请参考:缓存是硬盘控制器上的一块内存芯片,具有极快的存取速度,它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外界接口传输速度不同,缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素,能够大幅度地提高硬盘整体性能。当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据,如果有大缓存,则可以将那些零碎数据暂存在缓存中,减小外系统的负荷,也提高了数据的传输速度。

缓冲器的特点是:系统自动地在内存区为每一个正在使用的文件开辟一个缓冲
区。从磁盘向内存读入数据时,则一次从磁盘文件将一些数据输入到内存缓冲区(充满缓
冲区),然后再从缓冲区逐个地将数据送给接收变量;向磁盘文件输出数据时,先将数据
送到内存中的缓冲区,装满缓冲区后才一起送到磁盘去。用缓冲区可以一次读入一批数据,
或输出一批数据,而不是执行一次输入或输出函数就去访问一次磁盘,这样做的目的是减
少对磁盘的实际读写次数,因为每一次读写都要移动磁头并 寻找磁道扇区,花费一定的时
间。缓冲区的大小由各个具体的C 版本确定,一般为512 字节。

2. 哪种类型的存储器主要用作缓存存储器

CPU缓存(Cache Memoney)就是位于CPU与内存之间的缓存存储器,它的容量比内存小但数据交换速率却快很多。

缓存的工作原理是当CPU要读取一个数据时,首先从缓存中查找,如果找到就立即读取并送给CPU处理;如果没有找到,就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理,同时把这个数据所在的数据块调入缓存中,可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行,不必再调用内存。

(2)缓存器调制储存器扩展阅读:

处理器缓存的传输速率确实很高,然而还不足以取代内存的地位,这主要是由于缓存只是内存中少部分数据的复制品,所以CPU到缓存中寻找数据时,也会出现找不到的情况(因为这些数据没有从内存复制到缓存中去),这时CPU还是会到内存中去找数据。

与此同时系统的速度就慢了下来,不过CPU会把这些数据复制到缓存中去,以便下一次不用再到内存中去取。就目前缓存容量、成本以及功耗表现来看,还远远无法与内存抗衡,另外从某种意义上来说,内存也是处理器缓存的一种表现形式,只不过在速率上慢很多,然而却在容量、功耗以及成本方面拥有巨大优势。

3. cache高速缓冲存储器装在计算机的哪个地方是在硬盘嘛

计算机系统配置高速缓冲器cache是为了解决 主存 与 CPU 之间速度不匹配的问题高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器, 由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多, 接近于CPU的速度。在计算机存储系统的层次结构中,是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。它和主存储器一起构成一级的存储器。高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。

4. 缓存器是什么

CPU缓存(Cache Memoney)位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。由此可见,在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案,这样整个内存储器(缓存+内存)就变成了既有缓存的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。缓存对CPU的性能影响很大,主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与缓存间的带宽引起的。

缓存的工作原理是当CPU要读取一个数据时,首先从缓存中查找,如果找到就立即读取并送给CPU处理;如果没有找到,就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理,同时把这个数据所在的数据块调入缓存中,可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行,不必再调用内存。

正是这样的读取机制使CPU读取缓存的命中率非常高(大多数CPU可达90%左右),也就是说CPU下一次要读取的数据90%都在缓存中,只有大约10%需要从内存读取。这大大节省了CPU直接读取内存的时间,也使CPU读取数据时基本无需等待。总的来说,CPU读取数据的顺序是先缓存后内存。

最早先的CPU缓存是个整体的,而且容量很低,英特尔公司从Pentium时代开始把缓存进行了分类。当时集成在CPU内核中的缓存已不足以满足CPU的需求,而制造工艺上的限制又不能大幅度提高缓存的容量。因此出现了集成在与CPU同一块电路板上或主板上的缓存,此时就把 CPU内核集成的缓存称为一级缓存,而外部的称为二级缓存。一级缓存中还分数据缓存(I-Cache)和指令缓存(D-Cache)。二者分别用来存放数据和执行这些数据的指令,而且两者可以同时被CPU访问,减少了争用Cache所造成的冲突,提高了处理器效能。英特尔公司在推出Pentium 4处理器时,还新增了一种一级追踪缓存,容量为12KB.

随着CPU制造工艺的发展,二级缓存也能轻易的集成在CPU内核中,容量也在逐年提升。现在再用集成在CPU内部与否来定义一、二级缓存,已不确切。而且随着二级缓存被集成入CPU内核中,以往二级缓存与CPU大差距分频的情况也被改变,此时其以相同于主频的速度工作,可以为CPU提供更高的传输速度。

二级缓存是CPU性能表现的关键之一,在CPU核心不变化的情况下,增加二级缓存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二级缓存上有差异,由此可见二级缓存对于CPU的重要性。

CPU在缓存中找到有用的数据被称为命中,当缓存中没有CPU所需的数据时(这时称为未命中),CPU才访问内存。从理论上讲,在一颗拥有二级缓存的CPU中,读取一级缓存的命中率为80%。也就是说CPU一级缓存中找到的有用数据占数据总量的80%,剩下的20%从二级缓存中读取。由于不能准确预测将要执行的数据,读取二级缓存的命中率也在80%左右(从二级缓存读到有用的数据占总数据的16%)。那么还有的数据就不得不从内存调用,但这已经是一个相当小的比例了。目前的较高端的CPU中,还会带有三级缓存,它是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存,在拥有三级缓存的CPU中,只有约5%的数据需要从内存中调用,这进一步提高了CPU的效率。

为了保证CPU访问时有较高的命中率,缓存中的内容应该按一定的算法替换。一种较常用的算法是“最近最少使用算法”(LRU算法),它是将最近一段时间内最少被访问过的行淘汰出局。因此需要为每行设置一个计数器,LRU算法是把命中行的计数器清零,其他各行计数器加1。当需要替换时淘汰行计数器计数值最大的数据行出局。这是一种高效、科学的算法,其计数器清零过程可以把一些频繁调用后再不需要的数据淘汰出缓存,提高缓存的利用率。

CPU产品中,一级缓存的容量基本在4KB到18KB之间,二级缓存的容量则分为128KB、256KB、512KB、1MB等。一级缓存容量各产品之间相差不大,而二级缓存容量则是提高CPU性能的关键。二级缓存容量的提升是由CPU制造工艺所决定的,容量增大必然导致CPU内部晶体管数的增加,要在有限的CPU面积上集成更大的缓存,对制造工艺的要求也就越高。

5. 计算机中为什么要采用高速缓存器(CACHE)

是为了解决低速的外设和高速的CPU之间速度不匹配的问题。

主要由三大部分组成:

1、Cache存储体:存放由主存调入的指令与数据块。

2、地址转换部件:建立目录表以实现主存地址到缓存地址的转换。

3、替换部件:在缓存已满时按一定策略进行数据块替换,并修改地址转换部件。

在有高速缓冲存储器的计算机系统中,中央处理器存取主存储器的地址划分为行号、列号和组内地址三个字段。

于是,主存储器就在逻辑上划分为若干行;每行划分为若干的存储单元组;每组包含几个或几十个字。高速存储器也相应地划分为行和列的存储单元组。二者的列数相同,组的大小也相同,但高速存储器的行数却比主存储器的行数少得多。

(5)缓存器调制储存器扩展阅读

当中央处理器存取主存储器时,高速缓存器首先自动对存取地址的列号字段进行译码,以便将联想存储器该列的全部行号与存取主存储器地址的行号字段进行比较:若有相同的,表明要存取的主存储器单元已在高速存储器中,称为命中,硬件就将存取主存储器的地址映射为高速存储器的地址并执行存取操作。

若都不相同,表明该单元不在高速存储器中,称为脱靶,硬件将执行存取主存储器操作并自动将该单元所在的那一主存储器单元组调入高速存储器相同列中空着的存储单元组中,同时将该组在主存储器中的行号存入联想存储器对应位置的单元内。

当出现脱靶而高速存储器对应列中没有空的位置时,便淘汰该列中的某一组以腾出位置存放新调入的组,这称为替换。确定替换的规则叫替换算法,常用的替换算法有:最近最少使用算法(LRU)、先进先出法(FIFO)和随机法(RAND)等。

替换逻辑电路就是执行这个功能的。另外,当执行写主存储器操作时,为保持主存储器和高速存储器内容的一致性,对命中和脱靶须分别处理。

6. 快表TLB和高速缓冲存储器cache有什么区别

1、快表TLB: 用于虚拟存储技术,是为了加快辅存向主存的地址映射速度(主存—辅存系统)
2、高速缓存器cache:用于解决CPU与主存速度不匹配问题。(CPU—主存系统)
2.1、cache补充:因为CPU速度远高于主存,主存跟不上,导致CPU的大量时间在等待主存,效率低下。因为cache速度介于CPU与主存之间,价格也介于两者之间,所以人们在CPU与主存之间添加“高速缓冲器cache”来缓解速度不匹配问题。
总的来说,两者属于两个不同的系统层次,功能也不同。

7. 计算机采用的三级存储结构是什么

计算机采用的三级存储结构是高速缓冲存储器,主存储器,辅助存储器。

对于通用计算机,存储层次至少具有三级:CPU寄存器,主存,辅存。较高档的计算机有细分为六层:寄存器,高速缓存,主存,磁盘缓存,磁盘。可移动存储介质。

(7)缓存器调制储存器扩展阅读:

存储器层次越高访问速度越快,价格越昂贵。

1、主存储器,简称内存或主存,用于保存进程运行时的数据,也成为可执行存储器。CPU控制部件只能从主存储器中获得指令和数据,然后将他们装入内存。或者从寄存器存入主存。

2、寄存器,访问速度很快完全能与CPU协调工作,但价格十分昂贵。

2、高速缓存器:CPU访问一组特定的数据时,总是先查询在高速缓存中是否有需要的数据,若有则直接使用,否则从主存中读取信息。

3、磁盘缓存,因目前磁盘的IO速度远低于贮存的访问速度,因此将频繁使用的一部分磁盘数据和信息暂时存放在磁盘缓存中可减少访问磁盘的次数。磁盘缓存依托于固定磁盘。当需要运行或访问的时候,被调入主存。

8. 高速缓存器是什么意思

cache 比主存储器体积小但速度快,用于保有从主存储器得到指令的副本——很可能在下一步为处理器所需——的专用缓冲器。在计算机存储系统的层次结构中,介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。它和主存储器一起构成一级的存储器。高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。 某些机器甚至有二级三级缓存,每级缓存比前一级缓存速度慢且容量大。而这时,一开始的高速小容量存储器就被人称为一级缓存。

9. 配置高速缓冲储存器是为了解决什么

为了解决内存速度低于CPU的速度,因此才在内存与CPU之间增加了一级速度更高的存储器,称为高速缓存,事先将CPU可能访问的数据调入这个缓存供CPU高速访问。

10. 请问高速缓存器和寄存器到底哪个快

Cache的速度是和CPU同步的,寄存器本身是属于CPU的,比主存快多了,容量也不大,顾名思义即是能与CPU同步,用来存储最常用的数据一样快而接口寄存器可以同时被内部电路和外部电路或软件访问,作为软硬件的接口。高速缓冲存储器(Cache)其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体(RAM)来得快的一种RAM寄存器快,寄存器是CPU里的,当然是最快的。