Ⅰ 計算機存儲系統分為哪幾個層次
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。
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。
(1)計算機兩級存儲擴展閱讀:
移動存儲特點:
1、獲國家保密局認證,安全可靠;
2、與加密系統無縫結合,防護能力倍增;
3、 國內首創,將普通U盤變為加密U盤,徹底解決U盤的方便性帶來的風險;
4、 採用雙因子認證技術;
5、專用加密移動存儲與系統無縫結合,管理更流暢;
6、功能多樣,可滿足各種不同需求的保密要求;
7、 完善的審計功能,隨時掌握U盤持有人的行為。
移動存儲功能:
1、集中注冊與授權。可通過注冊信息實現U盤身份識別和介質追蹤;
2、主機身份認證。所有安裝客戶端的計算機都須經管理員分配實名信息後方可使用;
3、加密上鎖。對加密上鎖後的U盤需要用戶進行身份認證;
4、訪問控制。可靈活控制移動存儲介質注冊策略和信息,設定允許使用的計算機或租;
5、外出拷貝。拷入U盤內的數據可與外界的計算機進行數據交互使用,也可實現定向拷貝;
6、用戶審計。移動管理存儲系統提供詳細的審計記錄及審計報告。
主存儲器:
存放指令和數據,並能由中央處理器直接隨機存取的存儲器,有時也稱操作存儲器或初級存儲器。主存儲器的特點是速度比輔助存儲器快,容量比高速緩沖存儲器大。
計算機存儲介質:
計算機存儲介質是計算機存儲器中用於存儲某種不連續物理量的媒體。計算機存儲介質主要有半導體、磁芯、磁鼓、磁帶、激光碟等。
Ⅱ 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。
Ⅲ 計算機的存儲器有哪兩種
電腦中的存儲器大致可劃分為兩大類:一類是主存,即內存;一類是輔存,即外存。
二者的重要區別之一,就在於他們與CPU之間的物理連接方法不同。與CPU地址線直接相連的存儲器就是內存,而通過介面與CPU間接相連的存儲器就是外存。連接方式的不同,直接導致了二者與CPU之間通信方法的不同。
電腦中的存儲器是用來存儲計算機信息的。存儲器是電腦系統不可缺少的組成部分之一。
(3)計算機兩級存儲擴展閱讀:
電腦存儲器特點:
1、內存(主存)。內存又分為隨機讀寫存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。前者主要用於大容量內存儲器和調整緩沖存儲器;後者用於存放專用的固定程序。
2、外存(輔存)。外存包括磁碟、磁帶、光碟和U盤等,特點是容量大、價格低,但存取速度較低。磁碟是最常用的外存,一般分為軟磁碟和硬磁碟兩類。
硬碟屬於外部存儲器,機械硬碟由金屬磁片製成,而磁片有記憶功能,所以儲到磁片上的數據,不論在開機,還是關機,都不會丟失。
硬碟容量很大,已達TB級,尺寸有3.5、2.5、1.8、1.0英寸等,介面有IDE、SATA、SCSI等,SATA最普遍。移動硬碟是以硬碟為存儲介質,強調便攜性的存儲產品。
市場上絕大多數的移動硬碟都是以標准硬碟為基礎的,而只有很少部分的是以微型硬碟(1.8英寸硬碟等)為基礎,但價格因素決定著主流移動硬碟還是以標准筆記本硬碟為基礎。
Ⅳ 計算機存儲器分為兩級
1.折疊按存儲介質分:
半導體存儲器:用半導體器件組成的存儲器。
磁表面存儲器:用磁性材料做成的存儲器。
2.按存儲方式分
隨機存儲器:任何存儲單元的內容都能被隨機存取,且存取時間和存儲單元的物理位置無關。
順序存儲器:只能按某種順序來存取,存取時間和存儲單元的物理位置有關。
3.折疊按存儲器的讀寫功能分
只讀存儲器(ROM):存儲的內容是固定不變的,只能讀出而不能寫入的半導體存儲器。
隨機讀寫存儲器(RAM):既能讀出又能寫入的半導體存儲器。
4.按信息的可保存性分
非永久記憶的存儲器:斷電後信息即消失的存儲器。
永久記憶性存儲器:斷電後仍能保存信息的存儲器。
存儲器(Memory)是現代信息技術中用於保存信息的記憶設備。其概念很廣,有很多層次,在數字系統中,只要能保存二進制數據的都可以是存儲器;在集成電路中,一個沒有實物形式的具有存儲功能的電路也叫存儲器,如RAM、FIFO等;在系統中,具有實物形式的存儲設備也叫存儲器,如內存條、TF卡等。計算機中全部信息,包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。它根據控制器指定的位置存入和取出信息。有了存儲器,計算機才有記憶功能,才能保證正常工作。計算機中的存儲器按用途存儲器可分為主存儲器(內存)和輔助存儲器(外存),也有分為外部存儲器和內部存儲器的分類方法。外存通常是磁性介質或光碟等,能長期保存信息。內存指主板上的存儲部件,用來存放當前正在執行的數據和程序,但僅用於暫時存放程序和數據,關閉電源或斷電,數據會丟失。
Ⅳ 計算機存儲器可分為哪兩大類它們的主要特點分別是什麼
內部存儲器和外部存儲器兩類。
內部存儲器速度快,但斷電後存儲的數據丟失。如內存。
外部存儲器速度相對慢,但斷電後數據仍然保存。如硬碟。
在計算機中採用只有兩個數碼「0」和「1」的二進制來表示數據。記憶元件的兩種穩定狀態分別表示為「0」和「1」。日常使用的十進制數必須轉換成等值的二進制數才能存入存儲器中。
計算機中處理的各種字元,例如英文字母、運算符號等,也要轉換成二進制代碼才能存儲和操作。
(5)計算機兩級存儲擴展閱讀:
伺服器在存儲器環境按這樣的方法分配存儲器:在某個環境分配的存儲器可以被環境析構器釋放而不會影響其他環境中分配的存儲器。
所有存儲器分配(通過 palloc 等)都被當作在當前環境的區域中分配存儲器.如果你試圖釋放(或再分配)不在當前環境的存儲器,你將得到不可預料的結果。
當確定了存儲程序代碼和數據所需要的存儲空間之後,設計工程師將決定是採用內部存儲器還是外部存儲器。通常情況下,內部存儲器的性價比最高但靈活性最低,因此設計工程師必須確定對存儲的需求將來是否會增長,以及是否有某種途徑可以升級到代碼空間更大的微控制器。
基於成本考慮,人們通常選擇能滿足應用要求的存儲器容量最小的微控制器,因此在預測代碼規模的時候要必須特別小心,因為代碼規模增大可能要求更換微控制器。
Ⅵ 電腦的2級緩存和緩存是什麼意思
CPU緩存(Cache Memory)位於CPU與內存之間的臨時存儲器,它的容量比內存小但交換速度快。在緩存中的數據是內存中的一小部分,但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的,當CPU調用大量數據時,就可避開內存直接從緩存中調用,從而加快讀取速度。由此可見,在CPU中加入緩存是一種高效的解決方案,這樣整個內存儲器(緩存+內存)就變成了既有緩存的高速度,又有內存的大容量的存儲系統了。緩存對CPU的性能影響很大,主要是因為CPU的數據交換順序和CPU與緩存間的帶寬引起的。 緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數據時,首先從緩存中查找,如果找到就立即讀取並送給CPU處理;如果沒有找到,就用相對慢的速度從內存中讀取並送給CPU處理,同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中,可以使得以後對整塊數據的讀取都從緩存中進行,不必再調用內存。 正是這樣的讀取機制使CPU讀取緩存的命中率非常高(大多數CPU可達90%左右),也就是說CPU下一次要讀取的數據90%都在緩存中,只有大約10%需要從內存讀取。這大大節省了CPU直接讀取內存的時間,也使CPU讀取數據時基本無需等待。總的來說,CPU讀取數據的順序是先緩存後內存。 最早先的CPU緩存是個整體的,而且容量很低,英特爾公司從Pentium時代開始把緩存進行了分類。當時集成在CPU內核中的緩存已不足以滿足CPU的需求,而製造工藝上的限制又不能大幅度提高緩存的容量。因此出現了集成在與CPU同一塊電路板上或主板上的緩存,此時就把 CPU內核集成的緩存稱為一級緩存,而外部的稱為二級緩存。一級緩存中還分數據緩存(Data Cache,D-Cache)和指令緩存(Instruction Cache,I-Cache)。二者分別用來存放數據和執行這些數據的指令,而且兩者可以同時被CPU訪問,減少了爭用Cache所造成的沖突,提高了處理器效能。英特爾公司在推出Pentium 4處理器時,用新增的一種一級追蹤緩存替代指令緩存,容量為12KμOps,表示能存儲12K條微指令。 隨著CPU製造工藝的發展,二級緩存也能輕易的集成在CPU內核中,容量也在逐年提升。現在再用集成在CPU內部與否來定義一、二級緩存,已不確切。而且隨著二級緩存被集成入CPU內核中,以往二級緩存與CPU大差距分頻的情況也被改變,此時其以相同於主頻的速度工作,可以為CPU提供更高的傳輸速度。 二級緩存是CPU性能表現的關鍵之一,在CPU核心不變化的情況下,增加二級緩存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二級緩存上有差異,由此可見二級緩存對於CPU的重要性。 CPU在緩存中找到有用的數據被稱為命中,當緩存中沒有CPU所需的數據時(這時稱為未命中),CPU才訪問內存。從理論上講,在一顆擁有二級緩存的CPU中,讀取一級緩存的命中率為80%。也就是說CPU一級緩存中找到的有用數據占數據總量的80%,剩下的20%從二級緩存中讀取。由於不能准確預測將要執行的數據,讀取二級緩存的命中率也在80%左右(從二級緩存讀到有用的數據占總數據的16%)。那麼還有的數據就不得不從內存調用,但這已經是一個相當小的比例了。目前的較高端的CPU中,還會帶有三級緩存,它是為讀取二級緩存後未命中的數據設計的—種緩存,在擁有三級緩存的CPU中,只有約5%的數據需要從內存中調用,這進一步提高了CPU的效率。 為了保證CPU訪問時有較高的命中率,緩存中的內容應該按一定的演算法替換。一種較常用的演算法是「最近最少使用演算法」(LRU演算法),它是將最近一段時間內最少被訪問過的行淘汰出局。因此需要為每行設置一個計數器,LRU演算法是把命中行的計數器清零,其他各行計數器加1。當需要替換時淘汰行計數器計數值最大的數據行出局。這是一種高效、科學的演算法,其計數器清零過程可以把一些頻繁調用後再不需要的數據淘汰出緩存,提高緩存的利用率。 CPU產品中,一級緩存的容量基本在4KB到64KB之間,二級緩存的容量則分為128KB、256KB、512KB、1MB、2MB等。一級緩存容量各產品之間相差不大,而二級緩存容量則是提高CPU性能的關鍵。二級緩存容量的提升是由CPU製造工藝所決定的,容量增大必然導致CPU內部晶體管數的增加,要在有限的CPU面積上集成更大的緩存,對製造工藝的要求也就越高 參考資料:By Grasse!個人見解!沒有抄襲!希望可以幫助你!
Ⅶ 什麼是二級存儲器
Secondary Storage,指與來自主存儲的存儲器相連的輔助存儲設備。如硬碟、光碟、快閃記憶體卡、U盤或其他速度緩慢但擁有很高容量的設備。
按照與CPU的接近程度,存儲器通常分為內存儲器與外存儲器,簡稱內存與外存。內存儲器又常稱為主存儲器(簡稱主存),屬於主機的組成部分;外存儲器又常稱為輔助存儲器(簡稱輔存),屬於外部設備。CPU不能像訪問內存那樣,直接訪問外存,外存要與CPU或I/O設備進行數據傳輸,必須通過內存進行。在80386以上的高檔微機中,還配置了高速緩沖存儲器(cache),這時內存包括主存與高速緩存兩部分。對於低檔微機,主存即為內存。
把存儲器分為幾個層次主要基於下述原因:
1、合理解決速度與成本的矛盾,以得到較高的性能價格比。半導體存儲器速度快,但價格高,容量不宜做得很大,因此僅用作與CPU頻繁交流信息的內存儲器。磁碟存儲器價格較便宜,可以把容量做得很大,但存取速度較慢,因此用作存取次數較少,且需存放大量程序、原始數據(許多程序和數據是暫時不參加運算的)和運行結果的外存儲器。計算機在執行某項任務時,僅將與此有關的程序和原始數據從磁碟上調入容量較小的內存,通過CPU與內存進行高速的數據處理,然後將最終結果通過內存再寫入磁碟。這樣的配置價格適中,綜合存取速度則較快。
為解決高速的CPU與速度相對較慢的主存的矛盾,還可使用高速緩存。它採用速度很快、價格更高的半導體靜態存儲器,甚至與微處理器做在一起,存放當前使用最頻繁的指令和數據。當CPU從內存中讀取指令與數據時,將同時訪問高速緩存與主存。如果所需內容在高速緩存中,就能立即獲取;如沒有,再從主存中讀取。高速緩存中的內容是根據實際情況及時更換的。這樣,通過增加少量成本即可獲得很高的速度。
2、使用磁碟作為外存,不僅價格便宜,可以把存儲容量做得很大,而且在斷電時它所存放的信息也不丟失,可以長久保存,且復制、攜帶都很方便。
Ⅷ 虛擬存儲系統由什麼兩級存儲器組成
主存——輔存 內存在計算機中的作用很大,電腦中所有運行的程序都需要經過內存來執行,如果執行的程序很大或很多,就會導致內存消耗殆盡。為了解決這個問題,Windows中運用了虛擬內存技術,即拿出一部分硬碟空間來充當內存使用,當內存佔用完時,電腦就會自動調用硬碟來充當內存,以緩解內存的緊張。
Ⅸ 請問電腦CPU1級 2級 3級緩存是什麼意思
CPU中緩存是為了加快CPU讀取數據的速度,也是為了給內存一個緩沖期。因為CPU運算速度太快了,光靠內存讀寫完全跟不上,而CPU緩存的數據交換比內存快多了,大部分時候CPU可以直接從緩存讀取數據,找不到的話再從內存讀取,這樣可以節省CPU讀取內存數據時浪費的時間。
CPU緩存分為三類,一級緩存(L1)、二級緩存(L2)和三級緩存(L3)。CPU在實際數據讀取中重要的卻是一級緩存,因為一級緩存速度最快,二級緩存其次,三級緩存最慢,只是三級緩存的容量最大。
(9)計算機兩級存儲擴展閱讀:
一級緩存雖然速度最快,但容量最小,單位都是KB,不同CPU之間一級緩存沒有差距,所以現在不怎麼提了,二級緩存容量也不大,基本都是個位數MB,除了一些伺服器CPU會有10幾MB之外,現在CPU也不怎麼提二級緩存。CPU讀取緩存時會先從一級緩存開始,然是二級緩存,而讀取二級緩存有時候會出現數據未命中的情況,這時候就需要從三級緩存讀取。
但是要注意的是三級緩存越大並不一定說這個CPU性能就越強,因為三級緩存的容量還依靠CPU架構和工藝等方面的影響,如果是與架構工藝搭配升級的三級緩存,容量越大才會性能越高。
Ⅹ 主存儲器和二級存儲器的優點和差別
主存儲器(Main memory),簡稱主存。是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。
二級存儲(secondary storage,auxiliary storage)是計算機主存儲器或內存之外的所有可訪問數據存儲器。
二級緩存(L2 CACHE)是處理器內部的一些緩沖存儲器。它分內部和外部兩種晶元:內部的晶元二級緩存運行速度與主頻相同,而外部的二級緩存則只有主頻的一半。
由於一級緩存容量的限制,為了再次提高CPU的運算速度,在CPU外部放置一高速存儲器,即二級緩存。
二級緩存工作主頻比較靈活,可與CPU同頻,也可不同。CPU在讀取數據時,先在一級緩存中尋找,再從二級緩存尋找,然後是內存,在後是外存儲器。所以二級緩存對系統的影響是不容忽視的。