CPU 記憶體 硬碟 顯示卡 顯示器之間的關係

2021-10-07 21:57:25 字數 1737 閱讀 9482

它們之間的關係可以通過乙個例子來說明。比如一部電影是怎樣執行的?

(1)電影是如何執行的?

首先雙擊這部電影,「雙擊」是作業系統提供的乙個操作。電影本身是放在硬碟上的,當我們通過滑鼠對它進行操作後,作業系統就會將硬碟上的這部電影拷貝到記憶體中。為什麼要拷貝到記憶體中?,因為cpu不能直接處理硬碟上的資料,所以要先將硬碟上的資料拷貝到記憶體中進行處理。處理的結果就是將一些資料變成影象、一些資料變成聲音。影象資料傳送給顯示卡,通過顯示器顯示出來;聲音資料則通過音效卡放出來。這基本上就是一部電影的執行過程。

(2)為什麼cpu不能直接操作硬碟卻能夠直接操作記憶體呢?

原因在於記憶體的速度比硬碟快很多。cpu的執行速度很快,硬碟的速度無法跟上cpu的速度,所以它們兩個在執行的時候無法同步,因此cpu無法直接對硬碟進行操作。狹義下的記憶體指的是所說的記憶體條,但實際上cpu也不是直接操作記憶體的,因為記憶體的速度雖然比硬碟快很多,但是仍然沒有cpu快。所以在記憶體與cpu之間存還有「快取」,比如一級快取,二級快取。快取的速度比記憶體的速度更快,更加接近cpu的速度,所以cpu讀取資料時操作的都是快取。但廣義上講,快取也屬於記憶體,顧說cpu可以直接操作記憶體。

(3)為什麼記憶體的速度比硬碟的速度快?

記憶體的速度之所以比硬碟的速度快(快很多),是因為它們的儲存原理和讀取方式不一樣。硬碟是機械結構,通過磁頭的轉動讀取資料。一般情況**式機的硬碟為每分鐘7200轉,而筆記本的硬碟為每分鐘5400轉。而記憶體是沒有機械結構的,它是通過電來訪問資料的。電的速度當然要比磁頭的運動快很多。所以,有機械結構的磁頭的讀取速度是不能同無機械結構的電的速度相比的。

(4)記憶體的本質是什麼?

我們應該都學過ram儲存器,它是一種半導體儲存器件。ram是英文「random」的縮寫,即「隨機」之意,故又稱為「隨機儲存器」。記憶體就是由許多的ram儲存器所構成,就是將許多的ram儲存器整合在一起的電路板。ram儲存器的優點是訪問速度快、讀寫方便。記憶體通過電訪問資料,本質上是因為ram儲存器是通過電來訪問資料的。正是因為它們是通過電來訪問資料的,所以一旦斷電資料就會丟失。因此記憶體只是供資料暫時逗留的空間,而硬碟是永久的,斷電後資料也不會消失。

(5)為什麼不將記憶體造得跟硬碟一樣大?

計算機的記憶體一般是4gb,而硬碟的容量卻是幾百gb,甚至更大。不造得那麼大的原因主要有三個:第一,記憶體的速度之所以比硬碟快,是因為它們之間的構造不同。對於同樣的容量,記憶體的**太貴。第二,記憶體只是暫時儲存資料,斷電之後資料就丟失了,而且它的速度很快,所以不需要那麼大的容量。第三,與位址匯流排的數量有關。

(6)cpu是如何操作記憶體的?

一般是先將記憶體裡面的資料進行處理,處理完後再將結果寫回記憶體,最後記憶體再將資料寫入硬碟。cpu對記憶體進行操作通過三根匯流排:控制匯流排、位址匯流排和資料匯流排。控制匯流排是傳輸控制訊號的,比如時鐘、復位、中斷、讀、寫等。cpu是從記憶體中讀資料還是向記憶體中寫資料都是通過控制匯流排控制的。記憶體中有很多儲存單元,資料都儲存在這些單元中,每個單元都有乙個位址。所以要想得到這些單元中的資料就必須知道每個單元的位址。位址匯流排就是傳輸位址資訊的。資料匯流排顧名思義就是傳輸單元中的資料。

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