❶ 現代計算機系統採用的多級存儲體系包括哪幾部分
第一級是cache,第二級是主存,也就是內存,第三級是外存,也就是硬碟。cache是主存的副本,而主存是硬碟的副本
❷ 什麼是多級存儲結構為什麼要採用這種存儲結構
多級存儲是一種拓撲結構 ,為了緩解主存儲器讀寫速度慢,不能滿足CPU運行速度需要的矛盾,另一方面又
要解決主存儲器容量小,存不下更多的程序和數據的難題,當前計算機系統中,
廣泛採用了多級結構的存儲器系統。它的應用是建立在程序運行的局部性原理之
上的。
❸ 多級存儲體系的簡介
存儲器的多級結構如圖1所示。
圖中最內層是CPU中的通用寄存器,很多運算可直接在CPU的通用寄存器中進行,減少了CPU與主存的數據交換,很好地解決了速度匹配的問題,但通用寄存器的數量是有限的一般在幾個到幾百個之間,如Pentium CPU中有8個32位的通用寄存器。
高速緩沖存儲器(Cache)設置在CPU和主存之間,可以放在CPU 內部或外部。其作用也是解決主存與CPU的速度匹配問題。Cache一般是由高速SRAM組成,其速度要比主存高1到2個數量級。由主存與Cache構成的「主存-Cache存儲層次,從CPU來看,有接近於Cache的速度與主存的容量,並有接近於主存的每位價格。通常,Cache還分為一級Cache和二級Cache。
但是,以上兩層僅解決了速度匹配問題,存儲器的容量仍受到內存容量的制約。因此,在多級存在儲結構中又增設了輔助存儲器(由磁碟構成)和大容量(又稱海量)存儲器(由磁帶構成)。隨著操作系統和硬體技術的完善,主存之間的信息傳送均可由操作系統中的存儲管理部件和相應的硬體自動完成,從而構成了主存一輔存的價格,從而彌補了主存容量不足的問題。
❹ 計算機的多級儲存系統系統的組成及優點
答:一、計算機的多級儲存系統的組成
1、最內層是CPU中的通用寄存器,很多運算可直接在CPU的通用寄存器中進行,減少了CPU與主存的數據交換,很好地解決了速度匹配的問題,但通用寄存器的數量是有限的一般在幾個到幾百個之間。
2、高速緩沖存儲器設置在CPU和主存之間,可以放在CPU 內部或外部。
3、以上兩層僅解決了速度匹配問題,存儲器的容量仍受到內存容量的制約。
因此,在多級存在儲結構中又增設了輔助存儲器(由磁碟構成)和大容量存儲器(由磁帶構成)。
二、計算機的多級儲存系統的優點
從CPU看來,這個整體的速度接近於Cache和寄存器的操作速度、容量是輔存的容量,每位價格接近於輔存的位價格。
從而較好地解決了存儲器中速度、容量、價格三者之間的矛盾,滿足了計算機系統的應用需要。
三、存儲層次
1、在計算機系統中存儲層次可分為高速緩沖存儲器、主存儲器、輔助存儲器三級。
2、高速緩沖存儲器用來改善主存儲器與中央處理器的速度匹配問題。
3、輔助存儲器用於擴大存儲空間。
❺ 什麼是分級的存儲體系結構它主要解決了什麼問題
分級存儲是將數據採取不同的存儲方式分別存儲在不同性能的存儲設備上,減少非重要性數據在一級本地磁碟所佔用的空間,還可加快整個系統的存儲性能。分級存儲是根據數據的重要性、訪問頻率、保留時間、容量、性能等指標,將數據採取不同的存儲方式分別存儲在不同性能的存儲設備上,通過分級存儲管理實現數據客體在存儲設備之間的自動遷移。
數據分級存儲的工作原理是基於數據訪問的局部性。通過將不經常訪問的數據自動移到存儲層次中較低的層次,釋放出較高成本的存儲空間給更頻繁訪問的數據,可以獲得更好的性價比。這樣,一方面可大大減少非重要性數據在一級本地磁碟所佔用的空間,還可加快整個系統的存儲性能。
(5)簡述在多級存儲體系中擴展閱讀
在分級數據存儲結構中,存儲設備一般有磁帶庫、磁碟或磁碟陣列等,而磁碟又可以根據其性能分為FC磁碟、SCSI磁碟、SATA磁碟等多種,而快閃記憶體存儲介質(非易失隨機訪問存儲器(NVRAM))也因為較高的性能可以作為分級數據存儲結構中較高的一級。一般,磁碟或磁碟陣列等成本高、速度快的設備,用來存儲經常訪問的重要信息,而磁帶庫等成本較低的存儲資源用來存放訪問頻率較低的信息。
信息生命周期管理(Information Lifecycle Management,ILM)是StorageTek公司針對不斷變化的存儲環境推出的先進存儲管理理念,ILM試圖實現根據數據在整個生命周期過程中不斷變化的數據訪問需求而進行數據的動態分布。
分級存儲和ILM在存儲體系結構上基本相同,目標也都是使不同級別的數據在給定時間和不同級別的存儲資源能夠更好的匹配。二者本質差別是數據分級的標准不同:前者標准為數據近期被訪問的概率;後者標准為數據近期對企業的價值。
❻ 計算機系統採用多級存儲體系,包括哪三方面
常見的三級存儲體系(從CPU往外)是:Cache、主存、外存。 主存儲器用來存放需CPU運行的程序和數據。用半導體RAM構成,常包含少部分ROM。可由CPU直接編程訪問,採取隨機存取方式,即:可按某個隨機地址直接訪問任一單元(不需順序尋找),存取時間與地址無關。存儲容量較大,常用位元組數表示,有時也用單元數×位數表示。速度較快,以存取周期表示。 Cache位於CPU與主存之間(有些Cache集在CPU晶元之中),用來存放當前運行的程序和數據,它的內容是主存某些局部區域(頁)的復製品。它用快速的半導體RAM構成,採取隨機存取方式。存儲容量較小而速度最快。 外存儲器用來存放暫不運行但需聯機存放的程序和數據。用磁碟、光碟、磁帶等構成,磁碟用於需頻繁訪問場合,光碟目前多用於提供系統軟體,而磁帶多用於較大系統的備份。CPU不能直接編址訪問外存,而是將它當作外圍設備調用。磁帶採取順序存取方式。磁碟與光碟採取直接存取(半順序)方式,先直接定位到某個局部區域,再在其中順序存取。外存容量可以很大,以位元組數表示。由於外存的存取時間與數據所在位置有關,所以不能用統一的存取周期指標來表示。例如磁碟的速度指標可按其工作過程分成三個階段描述:①平均尋道時間②平均旋轉延遲(等待)時間③數據傳輸率
❼ 在多級層次存儲系統中「Cache——主存」層次主要解決什麼問題主存——輔存層次主要解決什麼問題
Cache—主存層次主要解決CPU和主存速度不匹配的問題,在存儲系統中主要對CPU訪存起加速作用。從CPU的角度看,該層次的速度接近於Cache,而容量和每位價格卻接近於主存。這就解決了存儲器的高速度和低成本之間的矛盾。
詳見http://wenku..com/link?url=-HGOB--QbgZYIyhxvGT2y4UtJJSem
❽ 計算機系統採用多級存儲體系,包括哪三方面如題 謝謝了
常見的三級存儲體系(從CPU往外)是:Cache、主存、外存。 主存儲器用來存放需CPU運行的程序和數據。用半導體RAM構成,常包含少部分ROM。可由CPU直接編程訪問,採取隨機存取方式,即:可按某個隨機地址直接訪問任一單元(不需順序尋找),存取時間與地址無關。存儲容量較大,常用位元組數表示,有時也用單元數×位數表示。速度較快,以存取周期表示。 Cache位於CPU與主存之間(有些Cache集在CPU晶元之中),用來存放當前運行的程序和數據,它的內容是主存某些局部區域(頁)的復製品。它用快速的半導體RAM構成,採取隨機存取方式。存儲容量較小而速度最快。 外存儲器用來存放暫不運行但需聯機存放的程序和數據。用磁碟、光碟、磁帶等構成,磁碟用於需頻繁訪問場合,光碟目前多用於提供系統軟體,而磁帶多用於較大系統的備份。CPU不能直接編址訪問外存,而是將它當作外圍設備調用。磁帶採取順序存取方式。磁碟與光碟採取直接存取(半順序)方式,先直接定位到某個局部區域,再在其中順序存取。外存容量可以很大,以位元組數表示。由於外存的存取時間與數據所在位置有關,所以不能用統一的存取周期指標來表示。例如磁碟的速度指標可按其工作過程分成三個階段描述:①平均尋道時間②平均旋轉延遲(等待)時間③數據傳輸率
❾ 敘述微型計算機中的多級存儲體系以及工作原理
在一個計算機系統中,對存儲器的容量、速度和價格這三個基本性能指標都有一定的要求。存儲容量應確保各種應用的需要;存儲器速度應盡量與CPU的速度相匹配並支持I/O操作;存儲器的價格應比較合理。然而,這三者經常是互相矛盾的。例如存儲器的速度越快,則每位的價格就越高;存儲器的容量越大,則存儲器的速度就越慢。按照目前的技術水平,僅僅採用一種技術組成單一的存儲器是不可能同時滿足這些要求的。只有採用由多級存儲器組成的存儲體系,把幾種存儲技術結合起來,才能較好地解決存儲器大容量、高速度和低成本這三者之間的矛盾。
存儲器的多級結構如圖1所示。
圖中最內層是CPU中的通用寄存器,很多運算可直接在CPU的通用寄存器中進行,減少了CPU與主存的數據交換,很好地解決了速度匹配的問題,但通用寄存器的數量是有限的一般在幾個到幾百個之間,如Pentium
CPU中有8個32位的通用寄存器。
高速緩沖存儲器(Cache)設置在CPU和主存之間,可以放在CPU
內部或外部。其作用也是解決主存與CPU的速度匹配問題。Cache一般是由高速SRAM組成,其速度要比主存高1到2個數量級。由主存與Cache構成的「主存-Cache存儲層次,從CPU來看,有接近於Cache的速度與主存的容量,並有接近於主存的每位價格。通常,Cache還分為一級Cache和二級Cache。
但是,以上兩層僅解決了速度匹配問題,存儲器的容量仍受到內存容量的制約。因此,在多級存在儲結構中又增設了輔助存儲器(由磁碟構成)和大容量(又稱海量)存儲器(由磁帶構成)。隨著操作系統和硬體技術的完善,主存之間的信息傳送均可由操作系統中的存儲管理部件和相應的硬體自動完成,從而構成了主存一輔存的價格,從而彌補了主存容量不足的問題。
多級存儲結構構成的存儲體系是一個整體。從CPU看來,這個整體的速度接近於Cache和寄存器的操作速度、容量是輔存(或海量存儲器)的容量,每位價格接近於輔存的位價格。從而較好地解決了存儲器中速度、容量、價格三者之間的矛盾,滿足了計算機系統的應用需要。
隨著半導體工藝水平的發展和計算機技術的進步,存儲器多級結構的構成可能會有所調整,但由多級半導體存儲器晶元集成度的提高,主存容量可能會達到幾百兆位元組或更高,但由於系統軟體和應用軟體的發展,主存的容量總是滿足不了應用的需求,只要這一現狀仍然存在,由主存――輔存為主體的多級存儲體系也就會長期存在下去。
❿ 簡述計算機三級存儲體系結構
在計算機系統中存儲層次可分為高速緩沖存儲器、主存儲器、輔助存儲器三級。高速緩沖存儲器用來改善主存儲器與中央處理器的速度匹配問題。輔助存儲器用於擴大存儲空間。
1、高速緩沖存儲器
存在於主存與CPU之間的一級存儲器, 由靜態存儲晶元(SRAM)組成,容量比較小但速度比主存高得多, 接近於CPU的速度。在計算機存儲系統的層次結構中,是介於中央處理器和主存儲器之間的高速小容量存儲器。它和主存儲器一起構成一級的存儲器。高速緩沖存儲器和主存儲器之間信息的調度和傳送是由硬體自動進行的。
2、主存儲器(Main memory)
計算機硬體的一個重要部件,其作用是存放指令和數據,並能由中央處理器(CPU)直接隨機存取。現代計算機是為了提高性能,又能兼顧合理的造價,往往採用多級存儲體系。即由存儲容量小,存取速度高的高速緩沖存儲器,存儲容量和存取速度適中的主存儲器是必不可少的。
主存儲器是按地址存放信息的,存取速度一般與地址無關。32位(比特)的地址最大能表達4GB的存儲器地址。這對多數應用已經足夠,但對於某些特大運算量的應用和特大型資料庫已顯得不夠,從而對64位結構提出需求。
3、外儲存器
輔助存儲器又稱外存儲器(簡稱外存)。指除計算機內存及CPU緩存以外的儲存器,此類儲存器一般斷電後仍然能保存數據。常見的外存儲器有硬碟、軟盤、光碟、U盤等。
(10)簡述在多級存儲體系中擴展閱讀
計算機的主存儲器不能同時滿足存取速度快、存儲容量大和成本低的要求,在計算機中必須有速度由慢到快、容量由大到小的多級層次存儲器,以最優的控制調度演算法和合理的成本,構成具有性能可接受的存儲系統。存儲系統的性能在計算機中的地位日趨重要,主要原因是:
1、馮諾伊曼體系結構是建築在存儲程序概念的基礎上,訪存操作約佔中央處理器(CPU)時間的70%左右。
2、存儲管理與組織的好壞影響到整機效率。
3、現代的信息處理,如圖像處理、資料庫、知識庫、語音識別、多媒體等對存儲系統的要求很高。