㈠ 簡述馮諾依曼提出的「存儲程序」原理的基本思想
採用二進制形式表示數據和指令。將程序和數據事先存入主存儲器中，計算機在工作時按一定順序從存儲器中取出指令加以執行。論證了組成計算機硬體系統有運算器、存儲器、控制器、輸入裝置和輸出裝置五大基本部件，並規定了這五部分的基本功能。
上述概念奠定了現代計算機的基本結構，並開創了程序設計的時代。雖然計算機技術發展很快，但存儲程序原理至今仍然是計算機內在的基本工作原理，仍然是理解計算機系統功能與特徵的基礎。自計算機誕生的那天起，這一原理就決定了人們使用計算機的主要方式——編寫程序和運行程序。
(1)存儲控制基本思想擴展閱讀
存儲程序特點是：
1、使用單一的處理部件來完成計算、存儲以及通信的工作。
2、存儲單元是定長的線性組織。
3、存儲空間的單元是直接定址的。
4、使用低級機器語言，指令通過操作碼來完成簡單的操作。
5、對計算進行集中的順序控制。
存儲程序和程序控制原理的要點是，程序輸入到計算機中，存儲在內存儲器中（存儲原理），在運行時，控制器按地址順序取出存放在內存儲器中的指令（按地址順序訪問指令），然後分析指令，執行指令的功能，遇到轉移指令時，則轉移到轉移地址，再按地址順序訪問指令（程序控制）。
㈡ 虛擬存儲技術的基本思想是什麼
1 虛擬存儲技術的產生
虛擬化技術並不是一件很新的技術,它的發展,應該說是隨著計算機技術的發展而發展起來的,最早是始於70年代.由於當時的存儲容量,特別是內存容量成本非常高,容量也很小,對於大型應用程序或多程序應用就受到了很大的限制.為了克服這樣的限制,人們就採用了虛擬存儲的技術,最典型的應用就是虛擬內存技術.隨著計算機技術以及相關信息處理技術的不斷發展,人們對存儲的需求越來越大.這樣的需求刺激了各種新技術的出現,比如磁碟性能越來越好,容量越來越大.但是在大量的大中型信息處理系統中,單個磁碟是不能滿足需要,這樣的情況下存儲虛擬化技術就發展起來了.在這個發展過程中也由幾個階段和幾種應用.首先是磁碟條帶集(RAID,可帶容錯)技術,將多個物理磁碟通過一定的邏輯關系集合起來,成為一個大容量的虛擬磁碟.而隨著數據量不斷增加和對數據可用性要求的不斷提高,又一種新的存儲技術應運而生,那就是存儲區域網路(SAN)技術.SAN的廣域化則旨在將存儲設備實現成為一種公用設施,任何人員,任何主機都可以隨時隨地獲取各自想要的數據.目前討論比較多的包括iSCSI,FC Over IP 等技術,由於一些相關的標准還沒有最終確定,但是存儲設備公用化,存儲網路廣域化是一個不可逆轉的潮流.
2 虛擬存儲的概念
所謂虛擬存儲,就是把多個存儲介質模塊(如硬碟,RAID)通過一定的手段集中管理起來,所有的存儲模塊在一個存儲池(Storage Pool)中得到統一管理,從主機和工作站的角度,看到就不是多個硬碟,而是一個分區或者卷,就好象是一個超大容量(如1T以上)的硬碟.這種可以將多種,多個存儲設備統一管理起來,為使用者提供大容量,高數據傳輸性能的存儲系統,就稱之為虛擬存儲.
虛擬存儲的分類
目前虛擬存儲的發展尚無統一標准,從虛擬化存儲的拓撲結構來講主要有兩種方式:即對稱式與非對稱式.對稱式虛擬存儲技術是指虛擬存儲控制設備與存儲軟體系統,交換設備集成為一個整體,內嵌在網路數據傳輸路徑中;非對稱式虛擬存儲技術是指虛擬存儲控制設備獨立於數據傳輸路徑之外.從虛擬化存儲的實現原理來講也有兩種方式;即數據塊虛擬與虛擬文件系統.具體如下:
A.對稱式虛擬存儲
圖1
圖1對稱式虛擬存儲解決方案的示意圖
在圖1所示的對稱式虛擬存儲結構圖中,存儲控制設備 High Speed Traffic Directors(HSTD)與存儲池子系統Storage Pool集成在一起,組成SAN Appliance.可以看到在該方案中存儲控制設備HSTD在主機與存儲池數據交換的過程中起到核心作用.該方案的虛擬存儲過程是這樣的:由HSTD內嵌的存儲管理系統將存儲池中的物理硬碟虛擬為邏輯存儲單元(LUN),並進行埠映射(指定某一個LUN能被哪些埠所見),主機端將各可見的存儲單元映射為操作系統可識別的盤符.當主機向SAN Appliance寫入數據時,用戶只需要將數據寫入位置指定為自己映射的盤符(LUN),數據經過HSTD的高速並行埠,先寫入高速緩存,HSTD中的存儲管理系統自動完成目標位置由LUN到物理硬碟的轉換,在此過程中用戶見到的只是虛擬邏輯單元,而不關心每個LUN的具體物理組織結構.該方案具有以下主要特點:
(1)採用大容量高速緩存,顯著提高數據傳輸速度.
緩存是存儲系統中廣泛採用的位於主機與存儲設備之間的I/O路徑上的中間介質.當主機從存儲設備中讀取數據時,會把與當前數據存儲位置相連的數據讀到緩存中,並把多次調用的數據保留在緩存中;當主機讀數據時,在很大幾率上能夠從緩存中找到所需要的數據.直接從緩存上讀出.而從緩存讀取數據時的速度只受到電信號傳播速度的影響(等於光速),因此大大高於從硬碟讀數據時碟片機械轉動的速度.當主機向存儲設備寫入數據時,先把數據寫入緩存中,待主機端寫入動作停止,再從緩存中將數據寫入硬碟,同樣高於直接寫入硬碟的速度
(2)多埠並行技術,消除了I/O瓶頸.
傳統的FC存儲設備中控制埠與邏輯盤之間是固定關系,訪問一塊硬碟只能通過控制它的控制器埠.在對稱式虛擬存儲設備中,SAN Appliance的存儲埠與LUN的關系是虛擬的,也就是說多台主機可以通過多個存儲埠(最多8個)並發訪問同一個LUN;在光纖通道100MB/帶寬的大前提下,並行工作的埠數量越多,數據帶寬就越高.
(3)邏輯存儲單元提供了高速的磁碟訪問速度.
在視頻應用環境中,應用程序讀寫數據時以固定大小的數據塊為單位(從512byte到1MB之間).而存儲系統為了保證應用程序的帶寬需求,往往設計為傳輸512byte以上的數據塊大小時才能達到其最佳I/O性能.在傳統SAN結構中,當容量需求增大時,唯一的解決辦法是多塊磁碟(物理或邏輯的)綁定為帶區集,實現大容量LUN.在對稱式虛擬存儲系統中,為主機提供真正的超大容量,高性能LUN,而不是用帶區集方式實現的性能較差的邏輯卷.與帶區集相比,Power LUN具有很多優勢,如大塊的I/O block會真正被存儲系統所接受,有效提高數據傳輸速度;並且由於沒有帶區集的處理過程,主機CPU可以解除很大負擔,提高了主機的性能.
(4)成對的HSTD系統的容錯性能.
在對稱式虛擬存儲系統中,HSTD是數據I/O的必經之地,存儲池是數據存放地.由於存儲池中的數據具有容錯機制保障安全,因此用戶自然會想到HSTD是否有容錯保護.象許多大型存儲系統一樣,在成熟的對稱式虛擬存儲系統中,HSTD是成對配製的,每對HSTD之間是通過SAN Appliance內嵌的網路管理服務實現緩存數據一致和相互通信的.
(5)在SAN Appliance之上可方便的連接交換設備,實現超大規模Fabric結構的SAN.
因為系統保持了標準的SAN結構,為系統的擴展和互連提供了技術保障,所以在SAN Appliance之上可方便的連接交換設備,實現超大規模Fabric結構的SAN.
B.非對稱式虛擬存儲系統
圖2
圖2非對稱式虛擬存儲系統示意圖
在圖2所示的非對稱式虛擬存儲系統結構圖中,網路中的每一台主機和虛擬存儲管理設備均連接到磁碟陣列,其中主機的數據路徑通過FC交換設備到達磁碟陣列;虛擬存儲設備對網路上連接的磁碟陣列進行虛擬化操作,將各存儲陣列中的LUN虛擬為邏輯帶區集(Strip),並對網路上的每一台主機指定對每一個Strip的訪問許可權(可寫,可讀,禁止訪問).當主機要訪問某個Strip時,首先要訪問虛擬存儲設備,讀取Strip信息和訪問許可權,然後再通過交換設備訪問實際的Strip中的數據.在此過程中,主機只會識別到邏輯的strip,而不會直接識別到物理硬碟.這種方案具有如下特點:
(1)將不同物理硬碟陣列中的容量進行邏輯組合,實現虛擬的帶區集,將多個陣列控制器埠綁定,在一定程度上提高了系統的可用帶寬.
(2)在交換機埠數量足夠的情況下,可在一個網路內安裝兩台虛擬存儲設備,實現Strip信息和訪問許可權的冗餘.
但是該方案存在如下一些不足:
(1)該方案本質上是帶區集——磁碟陣列結構,一旦帶區集中的某個磁碟陣列控制器損壞,或者這個陣列到交換機路徑上的銅纜,GBIC損壞,都會導致一個虛擬的LUN離線,而帶區集本身是沒有容錯能力的,一個LUN的損壞就意味著整個Strip裡面數據的丟失.
(2)由於該方案的帶寬提高是通過陣列埠綁定來實現的,而普通光纖通道陣列控制器的有效帶寬僅在40MB/S左右,因此要達到幾百兆的帶寬就意味著要調用十幾台陣列,這樣就會佔用幾十個交換機埠,在只有一兩台交換機的中小型網路中,這是不可實現的.
(3)由於各種品牌,型號的磁碟陣列其性能不完全相同,如果出於虛擬化的目的將不同品牌,型號的陣列進行綁定,會帶來一個問題:即數據寫入或讀出時各並發數據流的速度不同,這就意味著原來的數據包順序在傳輸完畢後被打亂,系統需要佔用時間和資源去重新進行數據包排序整理,這會嚴重影響系統性能.
4 數據塊虛擬與虛擬文件系統
以上從拓撲結構角度分析了對稱式與非對稱式虛擬存儲方案的異同,實際從虛擬化存儲的實現原理來講也有兩種方式;即數據塊虛擬與虛擬文件系統.
數據塊虛擬存儲方案著重解決數據傳輸過程中的沖突和延時問題.在多交換機組成的大型Fabric結構的SAN中,由於多台主機通過多個交換機埠訪問存儲設備,延時和數據塊沖突問題非常嚴重.數據塊虛擬存儲方案利用虛擬的多埠並行技術,為多台客戶機提供了極高的帶寬,最大限度上減少了延時與沖突的發生,在實際應用中,數據塊虛擬存儲方案以對稱式拓撲結構為表現形式.
虛擬文件系統存儲方案著重解決大規模網路中文件共享的安全機制問題.通過對不同的站點指定不同的訪問許可權,保證網路文件的安全.在實際應用中,虛擬文件系統存儲方案以非對稱式拓撲結構為表現形式.
虛擬存儲技術和這門課的結合點
本學期的這門課中,所涉及的虛擬存儲技術,實際上是虛擬存儲技術的一個方面,特指以CPU時間和外存空間換取昂貴內存空間的操作系統中的資源轉換技術
基本思想:程序,數據,堆棧的大小可以超過內存的大小,操作系統把程序當前使用的部分保留在內存,而把其他部分保存在磁碟上,並在需要時在內存和磁碟之間動態交換,虛擬存儲器支持多道程序設計技術
目的:提高內存利用率
管理方式
A 請求式分頁存儲管理
在進程開始運行之前,不是裝入全部頁面,而是裝入一個或零個頁面,之後根據進程運行的需要,動態裝入其他頁面;當內存空間已滿,而又需要裝入新的頁面時,則根據某種演算法淘汰某個頁面,以便裝入新的頁面
B 請求式分段存儲管理
為了能實現虛擬存儲,段式邏輯地址空間中的程序段在運行時並不全部裝入內存,而是如同請求式分頁存儲管理,首先調入一個或若干個程序段運行,在運行過程中調用到哪段時,就根據該段長度在內存分配一個連續的分區給它使用.若內存中沒有足夠大的空閑分區,則考慮進行段的緊湊或將某段或某些段淘汰出去,這種存儲管理技術稱為請求式分段存儲管理
㈢ 1. 簡述存儲系統層次結構的基本思想
制約計算機存儲器設計的問題歸納起來有三個：容量多大？速度多快？價格多貴？
容量多大的問題似乎沒有限制，不管容量多大，總要開發出應用來使用它。速度多快的問題在某種意義上更容易回答。為了獲得多大的性能，存儲器速度必須能夠跟上處理器的速度，即當處理器執行指令時，我們不想使它停下來等待指令或操作數。最後一個問題也必須考慮，對於實用的系統，存儲器的價格相對於其他部件必須是合理的。
正如人們所預料的，在存儲器的3個關鍵特性即價格、容量和存取時間之間需要進行權衡。任何時候，都有各種技術可用來實現存儲系統。在這個技術領域中，存在如下關系：
存取時間越短，每位的價格就越高；
容量越大，每位的價格就越低；
容量越大，存取時間就越長；
很顯然，擺在設計者面前的難題是，不僅需要大容量，而且需要低的每位價格，因此希望採用提供大容量存儲器的技術。但為了滿足性能需求，設計者又必須使用昂貴、容量較小和存取時間快的存儲器。
解決這個難題的方法是採用存儲器層次結構，而不只是依賴單一的存儲部件或技術。下圖給出了一個通用存儲層次結構，圖中從上到下，出現下列情況：
每位價格降低；
容量增大；
存取時間增大；
處理器訪問存儲器的頻度降低；
因此，容量較小、價格較貴、速度較快的存儲器可作為容量較大、速度較慢的存儲器的補充。這種組織方式成功的關鍵是最後一項，即處理器訪問存儲器的頻度降低。
條件四有效的基礎是訪問局部性原理。在程序執行的過程中，處理器訪問存儲器中的指令和數據傾向於成簇（塊）。程序通常通常包含很多迭代循環和子程序，一旦進入了一個循環和子程序，則需重復訪問一小組指令。同樣，對於表和數組的操作，包含存取一簇簇的數據。在一長段時間內，使用的簇是變動的；而在一小段時間內，處理器主要訪問存儲器中的固定簇。
因此，通過分層結構組織數據，有可能使存取較低層的百分比低於存取高層存儲器的百分比。考慮剛才給出的二級存儲器的例子，讓第二級的存儲器包含所有程序的指令和數據，當前的簇臨時放在第一級，第一級的某些簇會不時地交換回第二級，為將要進入第一級的簇騰出空間。然而，平均來說，多數的訪問是對第一級中的指令和數據。
這個原則可以應用到二級以上的存儲器。考察圖所示的分層結構，速度較快、容量較小且價格最貴的存儲器是處理器的內部寄存器。下跳兩層是主存儲器，它是計算機中主要的內存系統。主存儲器常用速度更快，容量更小的高速緩存來擴充。
（很多體系結構或組成原理相關的書籍上都有的。回答比較粗糙，建議你參考William Stalling的計算機組織與體系結構，這本書上有對該問題的完整的論述。）
㈣ 計算機存儲程序核心思想是什麼（不是核心軟體）
計算機存儲程序核心思想：將程序和數據存放到計算機內部的存儲器中，計算機在程序的控制下一步一步進行處理，直到得出結果。
存儲程序原理就是將我們為解決特定問題而編寫的程序存放在計算機存儲器中，然後按存儲器存儲程序的首地址執行程序的第一條指令，以後就按照該程序的規定順序執行其他指令，直至程序結束執行。
(4)存儲控制基本思想擴展閱讀
馮·諾依曼結構，也就是存儲程序奠定了現代計算機的基本結構，其特點是：
（1）使用單一的處理部件來完成計算、存儲以及通信的工作；
（2）存儲單元是定長的線性組織；
（3）存儲空間的單元是直接定址的；
（4）使用低級機器語言，指令通過操作碼來完成簡單的操作；
（5）對計算進行集中的順序控制；
（6）計算機硬體系統由運算器、存儲器、控制器、輸入設備、輸出設備五大部件組成並規定了它們的基本功能；
（7）採用二進制形式表示數據和指令。
㈤ 馮*諾依曼的存儲程序原理是什麼
馮諾依曼理論的要點是：數字計算機的數制採用二進制；計算機應該按照程序順序執行。
其主要內容是：
1.計算機由控制器、運算器、存儲器、輸入設備、輸出設備五大部分組成。
2.程序和數據以二進制代碼形式不加區別地存放在存儲器中，存放位置由地址確定。
3.控制器根據存放在存儲器中地指令序列（程序）進行工作，並由一個程序計數器控制指令地執行。控制器具有判斷能力，能根據計算結果選擇不同的工作流程。
計算機必須具備五大基本組成部件，包括：
輸入數據和程序的輸入設備；
記憶程序和數據的存儲器；
完成數據加工處理的運算器；
控製程序執行的控制器；
輸出處理結果的輸出設備
㈥ 馮諾依曼提出的計算機存儲程序和程序控制原理主要包括哪些思想
馮·諾依曼計算機的基本原理是
程序外接
邏輯連接
數據內置
程序存儲
1.計算機完成任務是由事先編號的程序完成的；
2.計算機的程序被事先輸入到存儲器中，程序運算的結果，也被存放在存儲器中。
3.計算機能自動連續地完成程序。
4.程序運行的所需要的信息和結果可以通輸入\輸出設備完成。
5.計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備所組成；
㈦ 「程序存儲和程序控制」思想是微型計算機的工作原理是什麼
程序存儲和程序控制思想是微機的工作原理，對大型機不適合，這句話是不正確的。
軟體是為指揮、管理及維護完成電腦完成各種任務而編制的各種程序和數據的總和。程序是按照一定演算法要求組織起來的指令序列，完成不同的任務就需要不同的程序。數據是人能接受的圖、文、聲像、數字、符號等電腦存儲及處理的信息形式。
軟體大多數是裝入電腦硬碟中的，在硬碟中使用起來更方便快捷。
電腦要高效運行，需要使用兩類軟體——讓電腦進行和完成基本操作功能的系統軟體（системноепрограммное обеспечение）、使用戶完成特定的任務的應用軟體（прикладноепрограммное обеспечение）。
㈧ 何為程序存儲思想
存儲程序控制：對自動交換設備的一種控制方式。其中呼叫的處理是由存儲在一個可變存儲器中的程序控制的。
㈨ 存儲在存儲器中的什麼控制著整個計算機全部工作，完成數據處理的任務，這是什麼存儲和什麼控制的思想
參考答案如下：
存儲在存儲器中的（程序）控制著整個計算機全部工作，完成數據處理的任務，這是（程序）存儲和（程序）控制的思想。
都填「程序」。
㈩ 現代計算機的基本結構「程序存儲思想」是由__提出
計算機系統的組成微型計算機由硬體系統和軟體系統組成。硬體系統：指構成計算機的電子線路、電子元器件和機械裝置等物理設備，它包括計算機的主機及外部設備。軟體系統：指程序及有關程序的技術文檔資料。包括計算機本身運行所需要的系統軟體、各種應用程序和用戶文件等。軟體是用來指揮計算機具體工作的程序和數據，是整個計算機的靈魂。計算機硬體系統主要由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備等五部分組成。計算機的工作原理 1、馮諾依曼原理 「存儲程序控制」原理是1946年由美籍匈牙利數學家馮諾依曼提出的，所以又稱為「馮諾依曼原理」。該原理確立了現代計算機的基本組成的工作方式，直到現在，計算機的設計與製造依然沿著「馮諾依曼」體系結構。 2、「存儲程序控制」原理的基本內容 ①採用二進制形式表示數據和指令。 ②將程序(數據和指令序列)預先存放在主存儲器中(程序存儲)，使計算機在工作時能夠自動高速地從存儲器中取出指令，並加以執行(程序控制)。 ③由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備五大基本部件組成計算機硬體體系結構。 3、計算機工作過程第一步：將程序和數據通過輸入設備送入存儲器。第二步：啟動運行後，計算機從存儲器中取出程序指令送到控制器去識別，分析該指令要做什麼事。第三步：控制器根據指令的含義發出相應的命令(如加法、減法)，將存儲單元中存放的操作數據取出送往運算器進行運算，再把運算結果送回存儲器指定的單元中。第四步：當運算任務完成後，就可以根據指令將結果通過輸出設備輸出。