计算机的储存架构

计算机存在多个层次的储存结构，现代计算机的储存结构主要有寄存器，高速缓存，内存，磁盘。数据传输速度由前到后传容量输速度增加，但存储容量变小，每单位字节的花费也更高。因为处理器处理的速度与磁盘储存数据速度的差距在拉大，所以需要增加这些以提高数据传输的速度。其中RAM分为DRAM 与SRAM，SRAM速度较快，用作高速缓存，DRAM速度较慢，且状态易受电压波动等环境因素的干扰，需要定时刷新，用作主存。现在主要用的是DDRAM，其能在电压升高与降低时各获取一次数据，即一个时钟周期内可以进行两次数据传输。

磁盘中磁轨由由内到外半径不同的圆构成，许多扇面区加上扇面区间的缝隙狗成了磁轨，因为磁盘通常是多个磁片垂直组合而成，即垂直方向的扇面区组合成了柱面组。当一个磁盘要读出数据时，通常是磁盘高速旋转，磁头找到对应的柱面组，再将数据读出，计算机有个磁盘数据处理器，可以将CPU的地址指令对应到逻辑块方便进行查找。

总线是用于计算机内进行数据传输的媒介，通过i/o桥将CPU，RAM，磁盘与其他链接设备连接起来进行数据传输。当CPU发出获取磁盘上某个位置的指令时，指令通过I/O桥到达磁盘，磁盘通过DMA将数据直接传给RAM，同时向CPU发送信号，在通过RAM将数据传到CPU。

SSD技术能以较快的速度存储较大的数据容量，但其写的速度远远小于读的速度，且寿命不长，仍需要改善。

我们所用的高速缓存一般有多个，在I7处理器中，每个核有L1，L2两个高速缓存，处理器内还有1个L3高速缓存以提高数据传输的速度。高速缓存有命中率与不命中率，当高速缓存结构越复杂，其命中率越高，而不命中的惩罚也就越多。

我们要写出对存储友善的函数就要利用临时局部性和空间局部性来进行操作。