A. 计算思维中讲未来可能会被用到的数据存放在高效存储区域中的方式是
在计算机科学中,缓存是一种高效存储区域,用于存储可能被频繁使用的数据。缓存的作用是通过减少对主存储器(如硬盘或内存)的访问来提高系统性能。
在计算机系统中,通常有多级缓存系统,其中每一级都比上一级更快,但也更小。例如,CPU可能会有一个内置的缓存,并且内存模块也可能会有一个缓存。
为了在高效存储区域(如缓存)中存储未来可能会被用到的数据,可以使用一种称为"缓存命中"的机制。缓存命中是指当程序试图访问一个数据项时,缓存会先检查它是否已经存储在缓存中。如果是,则称为"缓存命中",并且程序会从缓存中直接获取数据。如果数据不在缓存中,则称为"缓存未命中",并且程序会从主存储器中获取数据。
缓存命中的一般策略是将常用的数据存储在缓存中,并将不常用的数据替换出缓存。这样,当程序需要访问常用的数据时,就可以从缓存中快速获取数据,
B. SD卡是怎么储存数据的
SD 卡读写数据是以块为单位进行的.
对卡读一个或多个块通过发送CMD17/CMD18命令来实现;
对卡写一个或多个块通过发送CMD24/CMD25命令来实现.
这些数据在末尾附有CRC校验码,如果校验码失败,则所传输的数据都会被丢掉,数据的读/
写操作也会被中止.
Cache层
Cache原理: 使用较快的存储装置保留一份从较慢速存储装置中所读数据, 使读/写动作
先在较快速的装置上完成,这样可以提升系统的响应速度. Cache越大,响应速度越快.
决定处理器成本的最主要的因素就是处理器芯片的面积
缓存的主要结构如下:
typedef struct _Disk_Cache {
U8 Drive; //表示Cache数组中某个元素的存储状态
U8 Flag; //表示某个元素可以被某种方式访问: 只读/只写/读||写
U8 RW_ID; //计数器,表示元素有多久没被访问了
U32 SecIndex; //记录被缓存的扇区的逻辑扇区索引
U8 buf[DISK_CACHE_SIZE]; //存放被缓存的扇区的具体内容
} Disk_cache;
当有读/写的需求时, 从SD卡读取的数据一份放到Cache数组的空闲扇区中;
如果系统继续要求读取/写入同一份数据或同一扇区时, 系统就可以直接从Cache中进行
读/写, 从而大大提高系统存取速度.
每次访问Cache时, Cache数组中所有元素的RW_ID值会被加1,直至最大值;
当某个元素被访问时, 这个元素的RW_ID值被清零;
当cache数组的所有元素都已分配又有新的扇区被访问时, 找出Cache模块中RW_ID值最大
的元素分配给新的扇区作为缓存(需要回写的内容进行回写后再分配给新的扇区).
需要注意的是: 这种技术如果仅用于读数据是没问题的. 但用于写数据, 即如果写入cac
he的数据不能立即写回SD卡的物理内存中, 则一旦断电会丢失数据; 若每次都将数据回
写到SD上, 则影响写速度.
基于这种情况,将Cache写入的方式分为直写式和回写式.
a) 直写式: 每次写入cache的同时, 把数据回写到SD卡物理内存中, 以保证cache的内容
和SD卡物理内存中相应单元的数据保持一致.
b) 回写式: 只把数据写入cache(这样有可能出现cache中数据得到更新但物理内存中
数据陈旧的情况), 并在cache中通过设置Flag标明该缓冲区的数据是否需要回写; 等
系统空闲或进行cache替换时,再将数据回写到SD卡上
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C. 计算机里的数据在存储器里是如何储存的
数据有数值型和非数值型两类,这些数据在计算机中都必须以二进制形式表示。一串二进制数既可表示数量值,也可表示一个字符、汉字或其他。一串二进制数代表的数据不同,含义也不同。这些数据在计算机的存储设备中是如何进行组织存储的?
数据单位
位(bit),音译为“比特”,是计算机存储设备的最小单位,由数字0或1组成。
字节(Byte),简写为“B”,音译为“拜特”,简写为“B”。8个二进制位编为一组称为一个字节,即:1B = 8bit。字节是计算机处理数据的基本单位,即以字节为单位解释信息。通常,一个ASCII码占1个字节;一个汉字国标码占2个字节;整数占2个字节;实数,即带有小数点的数,用4个字节组成浮点形式等。
字(word),计算机一次存取、处理和传输的数据长度称为字,即:一组二进制数码作为一个整体来参加运算或处理的单位。一个字通常由一个或多个字节构成,用来存放一条指令或一个数据。
字长,一个字中所包含的二进制数的位数称为字长。不同的计算机,字长是不同的,常用的字长有8位、16位、32位和64位等,也就是经常说的8位机、16位机、32位机或64位机。例如,一台计算机如果用8个二进制位表示一个字,就说该机是八位机,或者说它的字长是8位的;又如,一个字由两个字节组成,即16个二进制位,则字长为16位。字长是衡量计算机性能的一个重要标志。字长越长,一次处理的数字位数越大,速度也就越快
编址与地址
编址,对计算机存储单元编号的过程称为“编址”,是以字节为单位进行的。
地址,存储单元的编号称为地址。
注意:地址号与存储单元是一一对应的,CPU通过单元地址访问存储单元中的信息,地址所对应的存储单元中的信息是CPU操作的对象,即数据或指令本身。地址也是用二进制编码表示,为便于识别通常采用16进制。
D. 数据在内存中是如何存储的
计算机要处理的信息是多种多样的,如数字、文字、符号、图形、音频、视频等,这些信息在人们的眼里是不同的。但对于计算机来说,它们在内存中都是一样的,都是以二进制的形式来表示。
要想学习编程,就必须了解二进制,它是计算机处理数据的基础。
内存条是一个非常精密的部件,包含了上亿个电子元器件,它们很小,达到了纳米级别。这些元器件,实际上就是电路;电路的电压会变化,要么是 0V,要么是 5V,只有这两种电压。5V 是通电,用1来表示,0V 是断电,用0来表示。所以,一个元器件有2种状态,0 或者 1。
我们通过电路来控制这些元器件的通断电,会得到很多0、1的组合。例如,8个元器件有 28=256 种不同的组合,16个元器件有 216=65536 种不同的组合。虽然一个元器件只能表示2个数值,但是多个结合起来就可以表示很多数值了。
我们可以给每一种组合赋予特定的含义,例如,可以分别用 1101000、00011100、11111111、00000000、01010101、10101010 来表示 C、语、言、中、文、网 这几个字,那么结合起来 1101000 00011100 11111111 00000000 01010101 10101010 就表示”C语言中文网“。
一般情况下我们不一个一个的使用元器件,而是将8个元器件看做一个单位,即使表示很小的数,例如 1,也需要8个,也就是 00000001。
1个元器件称为1比特(Bit)或1位,8个元器件称为1字节(Byte),那么16个元器件就是2Byte,32个就是4Byte,以此类推:
8×1024个元器件就是1024Byte,简写为1KB;
8×1024×1024个元器件就是1024KB,简写为1MB;
8×1024×1024×1024个元器件就是1024MB,简写为1GB
现在,你知道1GB的内存有多少个元器件了吧。我们通常所说的文件大小是多少 KB、多少 MB,就是这个意思。
单位换算:
1Byte = 8 Bit
1KB = 1024Byte = 210Byte
1MB = 1024KB = 220Byte
1GB = 1024MB = 230Byte
1TB = 1024GB = 240Byte
1PB = 1024TB = 250Byte
1EB = 1024PB = 260Byte
我们平时使用计算机时,通常只会设计到 KB、MB、GB、TB 这几个单位,PB 和 EB 这两个高级单位一般在大数据处理过程中才会用到。
你看,在内存中没有abc这样的字符,也没有gif、jpg这样的图片,只有0和1两个数字,计算机也只认识0和1。所以,计算机使用二进制,而不是我们熟悉的十进制,写入内存中的数据,都会被转换成0和1的组合。
E. C++程序运行过程中,各种类型的数据都是怎么存储的,主要存储在哪些空间里
有5大存储区域:
1:堆区 主要是用户自己申请的内存,如new 运型野姿算符申请的内存空间
2:栈区 先进后出的存储结构,局部变量,函数的调用,等
3:静态存储区脊镇 放局部,全局的静态变量,和全局的变量 生命周期是整个应用程序
4:寄存器 系统卜绝调用
5:程序代码区 你写的代码也需要放在内存中!