电脑的内存 外存 l1 l2 都是些什么意思 他们都是怎么工作的呢

发布网友 发布时间：2022-05-13 16:47

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热心网友 时间：2023-10-16 18:44

以下供你参考：内存======》大部分形式的内存都是用来临时储存数据的。 CPU通过独特的层级来访问内存。无论数据是来自永久的储存体（硬盘），还是输入设备（键盘），大部分数据都会首先进入随机存取存储器（random access memory ）/RAM。CPU然后会把需要访问的数据块储存在高速缓存(cache)里，或者在寄存器(register)以一定指令的形式存在。我在后面将会谈到cache和register（请参考小熊在线以前登的文章：“神奇的硬件：缓存是怎么工作的”）。 你电脑里面的所有组件，例如CPU、硬盘，还有操作系统，都是以团队的形式协同工作的，而内存是团队中最重要的元素之一。从你打开电脑的那刻开始，直到关闭电脑，你的CPU都在使用着内存。让我们以典型的情节 来解释这个问题： · 你启动计算机 · 计算机从只读存储器/read-only memory(ROM)中装载数据，接着执行加电自检/power-on self-test(post)以确保所有主要的组件都可以正常工作。作为检测的一部分，内存控制器会通过快速的读/写（Read/write）操作来检查内存的地址，以确保内存芯片没有损坏。Read/write 意味着数据被写到一个位(bit)里面，然后再会从bit中读出来。 · 计算机从ROM装载“基本输入/输出系统:basic input/output system(BIOS)。BIOS可以提供关于储存设备，启动次序，安全，Plug and Play(即插即用设备）能力等的基本信息，还有其它的项目。 · 计算机从硬盘把操作系统(OS)装载到系统的内存。通常来说，只要电脑是开着的，操作系统的临界部分都会保存在RAM里面。这样可以允许内存快速访问操作系统，这样可以增强整个操作系统的性能；还有获得全部的功能。 · 当你打开某个应用程序的时候，它首先会被装载到RAM。为了降低RAM的使用率，很多应用程序只是装载程序的初始化要素，然后在根据使用的需要装载其它的内容。 · 在应用程序装载完成之后，应用程序打开的文件也会被装载到RAM之后。 · 当你保存某个文件和关闭应用程序的时候，文件会被写入到特殊的存储设备；然后它和应用程序会被从RAM释放出来。 在上面列举的例子里，每次有东西被装载或者打开，它都会被放置到RAM。这意味这它已经被放到了电脑的临时处处内区域，以便CPU可以简单地访问信息。CPU从RAM请求需要的数据，然后在连续的周期把新的数据写回到RAM。在大部分计算机里，发生在CPU和RAM之间的数据交换，每秒多达数百万次。当一个应用程序被关闭之后，它和任何相关的文件都会被从RAM中清除（删除），以便为储存新的数据获得更多的空间。如果这些文件没有在清除之前被保存到永存体，它们将会丢失。 速度的需要 我们一直都对桌面电脑有这样的疑问吧，“为什么电脑需要如此多的内存系统呢？”典型的电脑有: · L1和L2 cache(一级和二级高速缓存） · 标准系统RAM · 虚拟内存 · 硬盘 为什么有这么多存储设备呢？这个问题的答案可以教给你很多关于内存的知识！ 快速、强大的CPU为了最大化释放它们的性能，需要迅速和方便地访问大量的数据。如果CPU不能够获得它需要的数据，那么它会停止并等待这些数据。现在运行在大约1GHz 的CPU能够消耗大量的数据---潜力大约在数十亿比特(byte)每秒。电脑设计师们面对的问题是，为了跟上1GHz CPU 速度所耗费的内存价格是非常昂贵的---比任何人提供的大量内存还要昂贵。 电脑设计师们通过使用“层级”（tiering)内存已经解决了该个问题---使用小量昂贵的内存，接着在它的后面使用大量没有那么昂贵的内存。 我们今天广泛使用得最便宜的读/写 存储器是硬盘。硬盘可以提供大量非昂贵，永久的存储体。你可以用低廉的价格购买硬盘，并且即使从硬盘读数MB的数据也仅需要花费极少的时间。因为硬盘的存储空间是那么的便宜和轻易获得，它形成了CPU内存的最终层级，称为虚拟内存。 接下来的水平层级是RAM。我们将会在“神奇的硬件：RAM（随机存取存储器）是怎么工作的”一文里进行详尽的介绍，但在这里要指出关于RAM的几个重要的要点。 CPU 的位大小(bit size)指的是它在同时可以访问RAM的多少比特数(byte)。 兆赫(MHz)是用于衡量CPU的处理速度，或者称为时钟周期（clock cycle），计算单位接下···