存儲器與寄存器的區(qū)別

    什么是寄存器?寄存器就是CPU內(nèi)部用來存放數(shù)據(jù)的一些小型存儲區(qū)域，用來暫時(shí)存放參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果。實(shí)際上寄存器就是一種常用的時(shí)序邏輯電路，但這種時(shí)序邏輯電路只包含存儲電路。因此在數(shù)字電路中，用來存放二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼的電路稱為寄存器。而存儲器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用來存放程序和數(shù)據(jù)。既然都是用來存放數(shù)據(jù)的東西，那么這兩者有什么區(qū)別呢?下面一起看看:

圖一: 存儲器

　  1.主要功能

　　存儲器功能：存放指令和數(shù)據(jù)，并能由中央處理器(CPU)直接隨機(jī)存取。

　　寄存器功能：可將寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)及邏輯運(yùn)算，存于寄存器內(nèi)的地址可用來指向內(nèi)存的某個(gè)位置，即尋址;可以用來讀寫數(shù)據(jù)到電腦的周邊設(shè)備。

　　2.訪問速度

　　寄存器的速度比主存儲器的速度要快很多，由于寄存器的容量有限，所以將不需要操作的數(shù)據(jù)存放在主存儲器中;而主存儲器中的數(shù)據(jù)必須放入寄存器材能夠進(jìn)行操作。簡單地說：寄存器是操作數(shù)據(jù)的地方，存儲器是存放數(shù)據(jù)的地方。

　　3.結(jié)構(gòu)

　　寄存器一般是指由基本的RS觸發(fā)器結(jié)構(gòu)衍生出來的D觸發(fā)，就是一些與非門構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，一般整合在CPU內(nèi)，其讀寫速度跟CPU的運(yùn)行速度基本匹配，但因?yàn)樾阅軆?yōu)越，所以造價(jià)昂貴，一般好的CPU也就只有幾MB的2級緩存，1級緩存更小。

　　存儲器是在CPU外，一般指硬盤，U盤等可以在切斷電源后保存資料的設(shè)備，容量一般比較大，缺點(diǎn)是讀寫速度都很慢，普通的機(jī)械硬盤讀寫速度一般是50MB/S左右。

　　所以內(nèi)存和寄存器的出現(xiàn)就是為了解決存儲器讀寫速度慢而產(chǎn)生的多級存儲機(jī)制。

　　4.優(yōu)勢

　　使用寄存器可以縮短至零長度、節(jié)省存儲空間，提高指令的執(zhí)行速度。不同的寄存器有不同的作用，如：通用寄存器(GR)用以存放操作數(shù)、操作數(shù)的地址或中間結(jié)果;指令寄存器(IR)用以存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令，以便在指令執(zhí)行的過程中，控制完成一條指令的全部功能。

　　但是存儲器包括寄存器，存儲器有ROM和RAM，寄存器只是用來暫時(shí)存儲，是臨時(shí)分配出來的，所以存儲器不會像寄存器斷電后里面的內(nèi)容就沒了。

圖二: 　雙向移位寄存器

以上就是存儲器與寄存器的區(qū)別介紹了。為提高存儲器的性能，通常把各種不同存儲容量、存取速度和價(jià)格的存儲器按層次結(jié)構(gòu)組成多層存儲器，并通過管理軟件和輔助硬件有機(jī)組合成統(tǒng)一的整體，使所存放的程序和數(shù)據(jù)按層次分布在各存儲器中。

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