计算机存储器的层次分析

当前计算机几乎毫无例外地采用了如图所示的层次式存储结构，目的是为了兼顾存储容量和存储速度。

在图中，以处理器为中心，计算机系统的存储依次为寄存器、高速缓存、主存储器、磁盘缓存、磁盘和可移动存储介质等7个层次。距离处理器越近的存储工作速度越高，容量越小。其中，寄存器、高速缓存、主存储器为操作系统存储管理的管辖范围，磁盘和可移动存储介质属于操作系统设备管理的管辖范围。

凡是属于操作系统存储管理范围的存储装置的共同特点是，在系统掉电之后，它们所存储的信息会丢失殆尽，属于可挥发性存储装置。而属于操作系统设各管理范围的存储装置，则可永久保存存储的信息，属于非挥发性存储装置。

主存储器用来存放程序和程序运行所需的数据◇一个计算机系统必须有足够大的主存储器i其容量是衡量一个计算机系统性能的指标之一。由于主存储器的访问速度远低于寄存器，所以为了加快访问速度，计算机系统常常在主存储器和寄存器之间配置高速缓存，以存放处理器当前常用的程序模块和数据。

至于磁盘缓存，它本身并不是一种实际存在的存储介质，它依托于固定磁盘，主要用来提供对主存储器的扩充。

寄存器在物理上与处理器的运算控制部分同在一个芯片上，它们与运算部分的距离最近，访问速度也最高，但也因此其容量不会太大。所以，它们主要被用来暂存一些中间数据或控制用的特殊数据，而不能存放像程序之类的大批数据。