计算机系统的一个重要特征是具有极强的“记忆”能力,能够把大量计算机程序和数据存储起来。存储器是计算机系统内最主要的记忆装置,既能接收计算机内的信息,又能保存信息,还可以根据命令读取已保存的信息。根据存储器在计算机中的位置和功能的不同,可将其分为主存储器(内存储器,简称内存)和辅助存储器(外存储器,简称外存,如光盘、软盘、硬盘等)。
1.内存储器
内存储器按其工作方式的不同,可以分为随机存取存储器(简称随机存储器或RAM)和只读存储器(简称ROM)。
(1)随机存储器(RAM)
随机存储器简称RAM(Random Access Memory),是计算机工作数据的存储区,也被称作是一种读写存储器,其内容可以随时根据需要读出,也可以随时重新写入新的信息。RAM中的信息随着计算机的断电自然消失,不可恢复。
2)只读存储器(ROM)
只读存储器简称ROM(Read Only Memory),是一种只能读出不能写入的存储器。其中的信息被永久地写入,不受断电的影响,即使断电后信息也不会丢失。ROM主要用于存放固定不变的信息。在微机中主要用于存放系统的引导程序、开机自检、系统参数等信息。
2.外存储器
内存由于技术及价格上的原因,容量有限,不可能容纳所有的系统软件及各种用户程序,因此,计算机系统就要配置外存储器。外存储器又称为辅助存储器,它的容量一般都比较大,而且大部分可以移动,便于不同计算机之间进行信息交流。在微型计算机中,常用的外存有软盘、硬盘、光盘、闪存、磁带等。
(1)软盘
软盘是一种磁介质形式的存储器。它的磁盘片被装在一个保护套内,保护套保护磁面上的磁层不被损伤,也防止盘片旋转时产生静电引起数据丢失。在软盘套上开有若干个孔,其中有磁头读写孔、写保护口等。软盘驱动器的读/写磁头通过磁头读写孔与磁盘接触,将信息读出或写入。写保护口对磁盘中的数据进行保护,磁盘写保护时,磁盘上的信息只能被读出,不能写入。目前常用软盘种类是双面高密度3.5英寸盘,它的存储容量为1.44MB(如图5-9所示)。
(2)硬盘
从数据存储原理和存储格式上看,硬盘与软盘完全相同。硬盘是在合金材料表面涂上一层很薄的磁性材料,通过磁层的磁化来存储信息。硬盘主要由磁头、盘片和控制电路组成(如图5-10所示)。信息存储在盘片上,由磁头负责读写。硬盘相对软盘来说,主要是存储空间比较大,现在的硬盘容量已在40GB以上。硬盘大多由多个盘片组成,此时,除了每个盘片要分为若干个磁道和扇区以外,多个盘片表面的相应磁道将在空间上形成多个同心圆柱面。
硬盘
通常情况下,硬盘安装在计算机的主机箱中,但现在已出现一种移动硬盘。这种移动硬盘通过USB接口和计算机连接,方便用户携带大容量的数据。
(3)CD光盘
CD光盘的存储介质不同于磁盘,它属于另一类存储器。主要利用激光原理存储和读取信息。光盘片用塑料制成,塑料中间夹入了一层薄而平整的铝膜,通过铝膜上极细微的凹坑记录信息。光盘是多媒体数据的重要载体,具有容量大、易保存、携带方便等特点。一般一张光盘的容量为650MB,能存储74分钟的数字音乐或电影。现在有的光盘容量可达到800MB。
根据性能不同,可以将CD光盘分为三类:只读型光盘CD-ROM、一次性写入光盘CD-R、可擦写型光盘CD-RW
光盘
一次性写入光盘CD-R上的数据只能写入一次,写入后就不可改写,但可以多次读取。而可擦写型光盘CD-RW的性能与磁盘类似,可以多次对数据进行读写。
(4)闪存
闪存(Flash Memory)也称优盘(如图5-12所示)。它是采用一种可读写非易失的半导体存储器,通过通用串行总线接口(USB)与主机相连,可以像使用软、硬盘一样在盘上进行读写、传送文件。目前的优盘产品可擦写次数都在100万次以上,数据至少可保存10年,而存取速度至少比软盘快15倍以上。而且优盘的容量有多种选择,通常在16MB~1GB之间,甚至更大的容量。优盘的可靠性远高于磁盘,对于数据安全性提供了更好的保障。工作时也不需要外接电源,可热插拔,体积较小,易于携带。
据我目前的知识水平来看,计算机具有以下3个特点:
1.整体易操作性。
计算机的发展蓬勃而迅猛,随着新技术的不断发明,人机交互做的越来越好,也就是计算机越来越容易操作。
以后可能都不用键盘这种打字输入了,人工智能的时代,我们无法想象。现在的世面上也早就出现了小度,小爱这种智能语音控制机器人。
所以,即便是一个什么也不懂的老人,也能仅凭语音就能调动计算机里纷繁复杂的操作。
换句话说,当代计算机的整体可操作性能越来越强,使用起来越来越简单。
2.步骤确定性
计算机的确定性针对的是它自身内部的程序执行,程序的执行是有序的,也是确定的。
无论是在人工智能时代,还是普通计算机时代,计算机都有一个特点,写入程序的时候,你都必须明确的告诉它,它的每一步应该怎么做。
所以,计算机的执行都是在遵循指令的控制,下一步怎么走,是确定的,不是不可测。
3.状态的不确定性
计算机的不确定性主要针对的是计算机的运行状态。与确定性有点相对,但不矛盾。
正如我们所知,计算机每分每秒都在进行海量的数学运算,做着复杂纷繁的工作。而计算机每一秒的状态都是不一样的,比如存储器里的每个块的盈满状态时刻都在变化,因为每时每刻,计算机都在导入导出数据。
所以,你把一个相同的程序,放在同一个计算机里跑,他们的运行时间可能会有差别。这也是在比较不同程序的运行效率时,不能采用此种方法的原因。
计算机的状态是不确定的,所以你放一个程序进去执行,是不能够准确预测它执行完所需要的时间的。
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