Как устроена иерархия хранения данных в операционной системе?

Иерархия хранения данных в операционной системе предполагает разделение на несколько уровней методов хранения информации на основе иерархической структуры. ru.ruwiki.ru Как правило, чем ниже хранилище в иерархии, тем меньше его пропускная способность и тем больше задержка доступа к нему со стороны ЦП. ru.ruwiki.ru

Обычно иерархия включает в себя следующие уровни: wiki.merionet.ru

1. Внутренняя память (основная). wiki.merionet.ru К ней относятся регистры, оперативная память и кэш. wiki.merionet.ru Процессор имеет прямой доступ к внутренней памяти. wiki.merionet.ru
2. Внешняя память (вспомогательная). wiki.merionet.ru К ней относятся вспомогательные ЗУ (жёсткие и SSD-диски) и третичные хранилища (магнитный и оптический диски, магнитная лента). wiki.merionet.ru Доступ к внешней памяти процессор получает через модуль ввода-вывода. wiki.merionet.ru

Некоторые особенности уровней иерархии:

• Регистры. wiki.merionet.ru Это высокоскоростные блоки памяти, которые расположены в процессоре. wiki.merionet.ru Они хранят данные, которые используются чаще всего. wiki.merionet.ru У регистров самое маленькое время доступа, так как они расположены ближе всего к процессору. wiki.merionet.ru
• Кэш. wiki.merionet.ru Это небольшой и быстрый блок памяти, который расположен рядом с процессором. wiki.merionet.ru Процессор может временно сохранять копии информации из оперативной памяти и быстро получать доступ к часто используемым данным. wiki.merionet.ru
• Оперативная память. wiki.merionet.ru Это основная память компьютерной системы. wiki.merionet.ru В ней хранятся данные и инструкции, которые процессор использует на текущий момент. wiki.merionet.ru
• Вспомогательное ЗУ. wiki.merionet.ru Это энергонезависимая память, ёмкость которой больше, чем основной памяти. wiki.merionet.ru Здесь процессор хранит данные, к которым он обращается не так часто, но которые всё же нужно сохранить для дальнейшего использования. wiki.merionet.ru
• Третичное хранилище. wiki.merionet.ru Это технология хранения, которая предлагает большую ёмкость (в сравнении с основной и вспомогательной памятью), но при этом значительно большее время доступа. wiki.merionet.ru

Такая структура гарантирует, что информация, которая используется чаще всего, будет получаться быстрее, чем та, которая используется редко. wiki.merionet.ru