学而思网校作文大全:内存的作用

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/05/06 02:09:53

什么是内存呢?在计算机的组成结构中,有一个很重要的部分,就是存储器。存储器是用来存储程序和数据的部件,对于计算机来说,有了存储器,才有记忆功能,才能保证正常工作。存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称内存储器(简称内存),辅助存储器又称外存储器(简称外存)。外存通常是磁性介质或光盘,像硬盘,软盘,磁带,CD等,能长期保存信息,并且不依赖于电来保存信息,但是由机械部件带动,速度与CPU相比就显得慢的多。内存指的就是主板上的存储部件,是CPU直接与之沟通,并用其存储数据的部件,存放当前正在使用的(即执行中)的数据和程序,它的物理实质就是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路,内存只用于暂时存放程序和数据,一旦关闭电源或发生断电,其中的程序和数据就会丢失。

既然内存是用来存放当前正在使用的(即执行中)的数据和程序,那么它是怎么工作的呢?我们平常所提到的计算机的内存指的是动态内存(即DRAM),动态内存中所谓的“动态”,指的是当我们将数据写入DRAM后,经过一段时间,数据会丢失,因此需要一个额外设电路进行内存刷新操作。具体的工作过程是这样的:一个DRAM的存储单元存储的是0还是1取决于电容是否有电荷,有电荷代表1,无电荷代表0。但时间一长,代表1的电容会放电,代表0的电容会吸收电荷,这就是数据丢失的原因;刷新操作定期对电容进行检查,若电量大于满电量的1/2,则认为其代表1,并把电容充满电;若电量小于1/2,则认为其代表0,并把电容放电,藉此来保持数据的连续性。

1、应用中的概念。

物理内存,在应用中,自然是顾名思义,物理上,真实的插在板子上的内存是多大就是多大了。看机器配置的时候,看的就是这个物理内存。

虚拟内存,这个概念就要稍微了解一下CPU了,^_^,只是稍微,毕竟我们现在谈的是应用中的概念。我们应该知道,对于一般的32位CPU,有32根地址线,那么它的寻址空间就是4GB。也就是说,如果没有其他的限制,我们的主板上最大可以安装4GB的物理内存。哈哈,一般的机器是不会装那么多物理内存的,大把的银子啊,性价比可合不上。程序员可不管这个,我们对CPU编程,不能一台机器根据你物理内存的大小我编一个程序吧?那也太原始社会了吧。所以程序员都是直接使用的4GB的奢侈的进程空间(或许,不应该用奢侈这么短视的词。曾几何时,128M的物理内存也是我们不可想象的呢?)。这怎么办?总不能不用那些程序了吧。好吧,这个问题交给OS去解决吧。这样,OS就提出了一个虚拟内存的概念。就是进程、用户、不必考虑实际上物理内存的限制,而直接对4GB的进程空间进行寻址。如果所寻址的数据实际上不在物理内存中,那就从“虚拟内存”中来获取。这个虚拟内存可以是一个专门文件格式的磁盘分区(比如linux下的swap分区),也可以是硬盘上的某个足够大的文件(比如win下的那个i386文件,好像是这个名字)。物理内存中长期不用的数据,也可以转移到虚拟内存中。这样的交换由OS来控制,用户看起来就好像物理内存大了一样。有了虚拟内存的概念,我们就可以自由的使用4GB的进程空间了。但是,前提是你的硬盘由足够的空间,而且你舍得划分出(4GB-物理内存)大的虚拟内存空间来。^_^。一般情况下,虚拟内存的大小,各个OS也进行了限制(比如linux的swap分区的大小,win下也可以调整虚拟内存文件的大小和位置)。所以,我们程序所能使用的存储空间大小就是:物理内存+虚拟内存。

2、CPU中的概念。

物理内存,CPU的地址线可以直接进行寻址的内存空间大小。比如8086只有20根地址线,那它的寻址空间就是1MB。我们就说8086能支持1MB的物理内存。即使我们安装了128M的内存条在板子上,我们也只能说8086拥有1MB的物理内存空间。同理32位的386以上CPU,就可以支持最大4GB的物理内存空间了。

虚拟内存,这便是一个和CPU的寻址方式有关的一个概念了。x86体系结构中,为了更好的管理内存空间,采用分段的方式来对内存进行寻址。比如8086就用两个字节的段基地址和两个字节的偏移地址来寻址整个可以寻址的内存空间,即:0000:0000方式(具体怎么计算出实际的地址,参见各种汇编教材)。这样,对整个1MB的物理内存空间寻址是没有问题了。可是,用这种方式,最大可以寻址到10FFEF这个地址。这超出了20根地址线的地址的FFEF大小的空间,就可以说是8086的虚拟内存了,所以可以说8086的虚拟内存地址空间可以达到10FFEF。^_^,具体怎么使用和看待这段内存,还取决于A20线的选通与否了,这是另外的话题了。同样的道理,386以上的CPU,由于在保护模式下使用了GDT和LDT,将段的定义放到了内存中,从而可以使用16位的段地址和32位的偏移地址。这样算来,386以上的CPU的虚拟内存地址空间就可以达到64TB了。真是大的惊人,看来,这么大的地址空间,一时还不能被软件的发展淘汰。

3、零碎的叫法。

零碎的叫法常常来自与相对感觉深奥诙涩的虚拟内存概念。物理的东西,人们大多不去碰它,毕竟是实实在在存在的。而虚拟内存就经常有别冒名顶替的。“一个进程有4个GB的虚拟内存”这样的说法屡见不鲜,其实,这是混淆了4GB的进程地址空间和虚拟内存这两个概念。也算令一种解释吧,毕竟那4个GB也是见不着影的,也是虚拟的

一、内存的作用与分类

内存是电脑中的主要部件,它是相对于外存而言的。我们平常使用的程序,如Windows98系统、打字软件、游戏软件等,一般都是安装在硬盘等外存上的,但仅此是不能使用其功能的,必须把它们调入内存中运行,才能真正使用其功能,我们平时输入一段文字,或玩一个游戏,其实都是在内存中进行的。通常我们把要永久保存的、大量的数据存储在外存上,而把一些临时的或少量的数据和程序放在内存上。

内存分为DRAM和ROM两种,前者又叫动态随机存储器,它的一个主要特征是断电后数据会丢失,我们平时说的内存就是指这一种;后者又叫只读存储器,我们平时开机首先启动的是存于主板上ROM中的BIOS程序,然后再由它去调用硬盘中的Windows98或Windows95系统,ROM的一个主要特征是断电后数据不会丢失。

二、内存发展简史

起初,电脑所使用的内存是一块块的IC,我们必须把它们焊接到主机板上才能正常使用,一旦某一块内存IC坏了,必须焊下来才能更换,这实在是太费劲了。后来,电脑设计人员发明了模块化的条装内存,每一条上集成了多块内存IC,相应地,在主板上设计了内存插槽,这样,内存条就可随意拆卸了,从此,内存的维修和扩充都变得非常方便。

根据内存条上的引脚多少,我们可以把内存条分为30线、72线、168线等几种。30线与72线的内存条又称为单列存储器模块SIMM,168线的内存条又称为双列存储器模块DIMM。目前30线内存条已经没有了;前两年的流行品种是72线的内存条,其容量一般有4兆、8兆、16兆和32兆等几种;目前市场的主流品种是168线内存条,168线内存条的容量一般有16兆、32兆、64兆、128兆等几种,一般的电脑插一条就OK了,不过,只有基于VX、TX、BX芯片组的主板才支持168线的内存条。
三、内存的性能指标

评价内存条的性能指标一共有四个:

(1) 存储容量:即一根内存条可以容纳的二进制信息量,如目前常用的168线内存条的存储容量一般多为32兆、64兆和128兆。

(2) 存取速度:即两次独立的存取操作之间所需的最短时间,又称为存储周期,半导体存储器的存取周期一般为60纳秒至100纳秒。

(3) 存储器的可靠性:存储器的可靠性用平均故障间隔时间来衡量,可以理解为两次故障之间的平均时间间隔。

(4) 性能价格比:性能主要包括存储器容量、存储周期和可靠性三项内容,性能价格比是一个综合性指标,对于不同的存储器有不同的要求。

四、什么是EDO和SDRAM

前面我们已经按引脚数的多少把内存条分为30、72和168线等几种,其实,它们在结构和性能上还有着本质的区别。

譬如,72线内存条是一种EDO内存,而现今主流的168线内存条几乎清一色又都是SDRAM内存;目前,EDO内存的存取速度基本保持在60纳秒左右,能够适应75兆赫兹的外频,但跑83兆赫兹则有点勉为其难了;而SDRAM内存的存取速度一般能达到10纳秒左右,能够适应100兆赫兹以上的外频。所以从97年底起EDO内存已逐步被SDRAM所取代,至今,几乎已无人再用EDO来装机了,只有升级扩充旧电脑内存时还用得着它。

其实,EDO内存被SDRAM所取代有其必然性,因为,目前市场上主流CPU的主频已高达450兆赫兹,未来CPU的主频还会越来越高。但由于传统内存条的读写速度远远跟不上CPU的速度,迫使CPU插入等待指令周期,从而大大降低了电脑的整体性能。为了缓解这个内存瓶颈的问题,我们就必须采用新的内存结构,即SDRAM。因为,从理论上说,SDRAM与CPU频率同步,共享一个时钟周期。SDRAM内含两个交错的存储阵列,当CPU从一个存储阵列访问数据的同时,另一个已准备好读写数据,通过两个存储阵列的紧密切换,读取效率得到成倍提高。目前,最新的SDRAM的存储速度已高达5纳秒,所以,SDRAM已成为近期内存发展的主流。

当然,EDO内存也并没有完全举手投降,相反,凭借其出色的视频特性和低廉的价格,在显示内存等领域仍是连连得手,众多低档显卡更是无一例外地采用EDO内存。另外,许多硬盘、光驱和打印机也是采用EDO缓存,可见,EDO内存还真是宝刀不老啊!
五、内存条插槽识别

前面我们已经说过,内存条是插在主板上的内存插槽中的,显然,72线和168线的内存插槽肯定是不同的,72线的插槽主要用于586档次的微机,168线插槽主要用在基于VX、TX、BX芯片组的微机,由于168线的SDRAM是目前的主流型号,所以,168线插槽也占据了主导地位。考虑到兼容性问题,通常主机板上都会同时提供两种插槽,如72线和168线的插槽,但一般情况下,主机板上不能同时插有不同引线的内存条,除非主机板上有特殊的说明。

六、选择内存的容量

如果您玩电脑的时间较长,您可能有过这样的经历:刚买电脑时,各种软件都跑的很好;一段时间后,随着新操作系统和其它新软件的出现,您的电脑就有点吃不消了;没办法,升级CPU,扩充内存,可是,过不了多久,您的电脑又不够劲了。对此,您除了感慨电脑发展太快之外,也实在没什么办法。就说这个内存吧,一年前,32兆内存还是高配置,但现在64兆却刚刚够,128兆才算标准配置,一年翻两翻!不过,话又说回来,虽然内存越多,软件的运行效果也越好。但我们也没必要无限止地追求大的内存容量,如果您买电脑是为专业设计或科学计算等用途,可以多配一些内存;但如果的您的电脑只作一般家用,如孩子的学习等,那有个16兆或32兆内存也完全够用了。除此之外,您还必须留意你的主板所能使用的内存类型和可安装的最大容量,详细情况可参考随主板附送的说明书。

七、内存选购

选购内存条时除了要考虑前面介绍的引脚数、容量和存取速度之外,还要考虑以下几个因素:

(1) 奇偶性

为了保证内存存取数据的的准确性,有些内存条上有奇偶校验位,如3片或9片装的内存条。如果您对电脑运行的准确性要求很高,最好选择有奇偶校验功能的内存条。

(2) 价格

虽然现在的内存条和以前相比,价格已经大幅下降,但不同的品牌和性能,价格还是有一些差别,您可根据自己的需要和预算情况选择适合自己的价位。 另外,购买内存时您还须注意品牌和质量,目前,生产内存的厂家较多,质量较为可靠的品牌有:南韩LG、日本的东芝、日本精工、日本电气公司、日本松下。

八、什么是CACHE

在电脑存储器家族中,还有一个很重要的成员----Cache,即高速缓冲存储器,它是位于CPU和普通内存之间规模较小但速度很高的一种起缓冲作用的存储器。由于采用与CPU相同的制作工艺,因此速度比普通内存快得多,当然价格也很高。 我们知道,普通内存的读写速度远低于CPU的速度,这使得CPU在访问主存时不得不插入等待周期,从而影响了整机的效率。有了Cache之后,就可以把CPU要用的部分数据预先从主存调入Cache之中。当CPU要读取一个数据字时,它首先在Cache中找,如果找到了,就把这个数据读入CPU中;当CPU在Cache中找不到所需的数据字时,则用一个读周期的时间从主存中读出这个字并送到CPU,并且把包含这个数据字的整个数据块都从主存调入Cache中。这样,以后的若干次访问都可以通过Cache来完成。如果调度算法做得好,Cache的命中率可以很高。

Cache具有下面的特点:

(1) 不能被用户直接访问;

(2) 容量不大,目前一般只有256KB或512KB。

九、内存技术发展动态

内存技术发展主要侧重于提高速度和扩充容量,围绕这个主题,目前已经诞生了多种新技术,比较有代表性的有:DDR SDRAM、SLDRAM以及RDRAM家族的Concurrent RDRAM和Direct RDRAM。

DDR SDRAM俗称SDRAM II,又叫双倍速SDRAM,DDR就是Double Data Rate的简称,它与SDRAM的核心基本相同,但它的存取速度是SDRAM的两倍;另外,SDRAM II还使用了高性能的同步电路以及 DLL电路来提供数据传送的触发信号,进一步提高了数据传送的准确性。

SLDRAM 、Concurrent RDRAM和Direct RDRAM则是通过使用新的总线接口来达到提高数据存取带宽的目的。可以预见,它们和DDR SDRAM必将成为未来几年内存市场的主流技术。

有关内存的知识就讲到这,再见。

内存是电脑中的主要部件,它是相对于外存而言的。我们平常使用的程序,如Windows98系统、打字软件、游戏软件等,一般都是安装在硬盘等外存上的,但仅此是不能使用其功能的,必须把它们调入内存中运行,才能真正使用其功能,我们平时输入一段文字,或玩一个游戏,其实都是在内存中进行的。通常我们把要永久保存的、大量的数据存储在外存上,而把一些临时的或少量的数据和程序放在内存上。
内存分为DRAM和ROM两种,前者又叫动态随机存储器,它的一个主要特征是断电后数据会丢失,我们平时说的内存就是指这一种;后者又叫只读存储器,我们平时开机首先启动的是存于主板上ROM中的BIOS程序,然后再由它去调用硬盘中的Windows98或Windows95系统,ROM的一个主要特征是断电后数据不会丢失。

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真受不了每次都粘一堆进来。大家注意看, 这里讲的是内存的作用? CPU的速度要远远快于硬盘。由于硬盘的技术原因,没有办法发展, 于是计算机内存应运而生。 它把计算机要处理的程序和运算先调进内存。可以在整体上提高计算机的速度