计算机数据存储.docx

计算机数据存储，通常被称为存储或记忆体，是一种技术，包括计算机组件和用于保存数字数据的记录媒体。这是一个核心功能和计算机的基本组成部分。

在当代的用法中，内存通常是读写的半导体存储随机存取存储器中，通常是DRAM（动态RAM）或其他形式的快，但临时存储。存储由存储设备及其媒体不能直接访问由CPU，（二次或三级存储），典型的硬盘驱动器，光盘驱动器，和其他设备比RAM慢，但是非易失性

（保持断电时的内容）。[1]从历史上看，存储器被称为核心，主存储器，实存储器或存储设备的内部记忆体，而被称为辅助存储器，外部存储器或辅助/周边存储。

的区别是计算机的体系结构的基础。的区别也反映了内存和大容量存储设备，它已经模糊了的历史使用情况的长期存储的一个重要和显着的技术差别。然而，本文采用了传统的命名。许多不同形式的存储，各种自然现象的基础上，已经发明了。到目前为止，还没有实际的通用存储介质存在，并且所有的存储形式也存在一些缺点。因此，计算机系统通常包含数种存储，每个个别的目的。

一个现代化的数字电脑表示使用二进制数字系统的数据。位，或二进制数位，每一个都具有1或0的值的字符串可以被转换成文本，数字，图片，音频，和几乎任何其他形式的信息。存储的最常见的单位是字节，等于8位。一块的信息可以由任何计算机或设备的存储空间是足够大以容纳的二进制表示的信息片，或仅仅数据处理。例如，莎士比亚全集，在打印约1250页，可存储约五兆字节（4000万位）每个字符一个字节。

定义组件的计算机的中央处理单元（CPU，或简单的处理器），因为它操作数据，执行计算，并控制其他元件。在最常用的电脑架构，CPU由两个主要部分组成：控制单元和算术逻辑单元（ALU）。前者控制的CPU和存储器之间的数据流;后者执行对数据的算术和逻辑运算。如果没有一个显着的内存量，电脑将仅仅是能够进行固定操作，并立即输出结果。这将不得不重新配置，以改变其行为。这是可以接受的设备，如台计算器，数字信号处理器，以及其他专业设备。冯诺依曼机的区别在他们的操作指令和数据存储内存中，他们。这样的计算机更灵活一些，因为他们不需要有自己的硬件重新配置，每一个新的程序，但可以简单地重新编程与新的内存中的指令，他们也往往是简单的设计，可以保持在一个相对简单的处理器的状态之间连续计算，从而建立复杂的程序。大多数现代计算机是冯·诺伊曼机器。

在实践中，几乎所有的电脑使用的是不同的内存类型，在一个存储层次结构的CPU周围的组织，性能和成本之间进行权衡。一般来说，较低的存储是在层次结构中，它的带宽较小，其存取更大的延迟是从CPU。小学，中学，大专和离线存储的存储也是遵循这种传统的划分每比特成本。

分层存储

各种形式的存储，划分根据从中央处理单元的距离。的通用计算机的基本元件是算术和逻辑单元，控制电路，存储空间，和输入/输出设备。常见的家用电脑在2005年左右的技术和能力。

另请参阅：存储器层次结构

[编辑]主存储

直接链接到本节：主存储，内部存储器，主存储器。

主存储（或主存储器或内部存储器），常简称为存储器，是唯一的一个直接访问到CPU。不断的CPU指令读取存储在那里，他们的要求执行。积极操作上的任何数据也存储在统一的方式。

从历史上看，早期的计算机使用的延时线，威廉姆斯管，或旋转磁鼓作为主存储。到1954年，这些大多是不可靠的方法所取代磁芯存储器。核心的内存仍然占主导地位，直到20世纪70年代，当集成电路技术的进步，半导体存储器成为经济竞争力的。

这导致了现代的随机存取存储器（RAM）中。它是小型的，轻的，但相当昂贵的，在相同的时间。（用于主存储的特定类型的RAM也易失性的，即它们失去信息，在未通电时）。正如图中所示，传统上有两个以上的子层的主存储，除了主要的大容量RAM：

处理器寄存器位于处理器内部。每个寄存器通常持有的数据字（通常为32或64位）。CPU指令指示在此数据（或与它的帮助下），以执行各种计算或其他操作的算术和逻辑单元。寄存器是最快的一切形式的计算机数据存储。

处理器高速缓存是一种超快速寄存器和较慢的主内存之间的中间阶段。据介绍，只是为了提

高计算机的性能。最活跃的主存储器中的信息是重复的，这是速度更快的高速缓存，而是的容量少得多。另一方面，主存储器是慢得多，但具有更大的存储容量比处理器寄存器。多级分层缓存缓存的设置也是常用的主要是体积最小，速度最快，位于处理器内部的二级缓存稍大，慢。

主存储器的直接或间接连接到中央处理单元，经由存储器总线。它实际上是两个总线（未在图上）：一个地址总线和数据总线。该CPU首先通过地址总线发送一个数字，一个数字称为存储器地址，表示数据的期望位置。然后，它读出或写入