存储器是计算机重要的组成部分,是一种用于存储指令和数据的设备。现代计算机系统中的存储器被分为主存储器和辅助存储器两类。主存储器指的是CPU直接访问的存储器,是存储CPU程序运行时使用的指令和数据的地方。辅助存储器是指CPU间接访问的存储器,通常用于存放操作系统、文件等大量数据。
主存储器存储的是指令和数据。指令是CPU执行程序的操作,数据则是程序中运算所需要的操作对象。在计算机运行程序时,将指令和数据加载到主存储器中供CPU调用。主存储器可以通过访问地址,直接读写存储器中的内容,因此,存储器的地址是按字节编址的。
主存储器中的存储单元可以分成两种,即RAM和ROM。RAM是指随机存储器,是可以进行读写操作的存储器。而ROM是指只读存储器,只能被读取,无法被写入。在主存储器中,RAM和ROM的存储内容都是以二进制形式存储的。
辅助存储器常用的设备包括磁盘、光盘、U盘等。与主存储器不同的是,辅助存储器存储的数据是永久的,不会因为断电而丢失。同时,辅助存储器的容量也可以很大,一般可以达到几十GB到几TB级别。
辅助存储器中的存储单位是扇区(Sector),一个扇区的大小通常为512B或4KB。数据存储到辅助存储器中时,会根据文件系统的管理方式,将数据分为多个扇区进行存储和管理。要想访问辅助存储器中的数据,需要通过读取文件系统信息和扇区的地址等信息,以确定数据的位置和内容。
计算机存储器的发展一直在保持着快速的步伐。从最初的磁鼓、磁带,到后来的硬盘、光盘、闪存盘等,存储器的容量和读写速度都有了巨大的提升。
近年来,存储器技术也在不断发展。例如,高速缓存(Cache)技术可以使得CPU能够更快地访问存储器;同时,SSD固态硬盘也因其读写速度快、容量大等特点,已经逐渐成为了计算机存储器的主流设备之一。