2015世萌女皇炮姐:关于CPU缓存和硬盘缓存的区别??

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/04/20 08:46:03
CPU的缓存是提高了CPU对内存反复的数据的处理速度,而硬盘的缓存是提高CPU与硬盘之间的速度,那么CPU的缓存和硬盘的缓存之间的关系又是怎么样的???还有,内存是不是也是缓存的一种??只不过比高速缓存要慢????如果是的话,那么比如说操作系统为什么需要一定的内存才能运行?????请各位高手指教!!!一共是4个问题,请尽可能回答的详细一些!
各位!80分以经是我的全部家当了!!!希望大家详细一些啊!!

CPU缓存和磁盘缓存从作用上是比较相似的
CPU要运算的数据都是从内存取来的
但是内存速度比CPU慢很多,CPU总是在干等,划不来,
于是在CPU里设计了高速缓存(容量相对内存很小)
事先把CPU可能会用到的数据从内存取到缓存,
由于预测机制的作用,在90%以上的情况下,
CPU需要的数据就在缓存里面,很快就可以取到。
这样明显可以大幅提高系统的效率。
同样,内存里面的数据大部分是从硬盘取来的,
内存速度比硬盘要快几十倍,内存等硬盘读盘也等得很烦。
于是在硬盘里面设计了跟内存速度差不多的缓存
事先把内存可能用到的数据从硬盘读到缓存。
然后内存要数据的话,先到硬盘缓存找找,
实在找不到再让硬盘读盘。
内存是数据交换中心,不是缓存。
系统中所有需要进行运算的数据和程序,不管是来自硬盘,还是其它磁盘,
还是从其它设备,都要先放在内存里面,
然后CPU从内存取数据,运算完再将结果写入内存。
这是由冯-诺依曼确定的现代计算机的体系结构,
你可以找相关资料看看,注意资料里称内存为内存储器,
而硬盘等其它存储设备是外存储器。

这个问题很简单,但是却很难回答,怪不得这么高分还没人答啊。
其实不管是CPU的一级缓存,二级缓存,三级缓存,内存,硬盘缓
存,乃至硬盘本身,都是电脑所有缓存的一部分。知道手机的缓
存在那吗?手机的缓存和记忆体是共用一块闪存芯片的,最早的
电脑也是这样,只不过是后来电脑的性能暴增,为了成本和性能
的最佳平衡,就分出了内存和硬盘,硬盘传输速率慢,但是容量
大,内存容量虽小,但速度快。这样就可以在运行程序前先将程
序从大容量的硬盘中调到传输速率快的内存中,使得程序在运行
过程中保持尽可能的流畅,虽然内存快,但是成本高的多(内存
速度是硬盘的4倍,但是价格却是硬盘的十几倍),而硬盘为了
在避免在连续的读写中对硬盘本身的磨损,就也加了缓存,目的
是为了让硬盘的缓存存满了数据后再一次性存入硬盘盘体中,以
增长寿命,而CPU的一,二,三级缓存则更是如此,知道奔腾系列
所有的CPU的一级缓存都是一样只有16k吗?因为成本太高,当然了
具体多少我不了解,然而为了进一步提升性价比则增进了性能较
低,容量较大且价格更低的二级缓存,所以CPU的性能很大一部分
是取决于二级缓存的容量(赛扬都是256k,而奔腾4最少1m)。
谢谢,以上全部出于自己之手,不是转载的!