1. 存儲器的層次體系結構是什麼樣的
各存儲器之間的關系
按照與CPU的接近程度,存儲器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:
半導體存儲器
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。
存儲器晶元
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。
2. 現代微機系統存儲器層次結構分為哪三級
高速緩沖存儲器、主存儲器、輔助存儲器
3. 存儲器的主要功能是什麼為什麼要把存儲系統分成若干個不同層次
一、存儲器的主要功能:
1、隨機存取存儲器(RAM)。
2、只讀存儲器(ROM)。
3、快閃記憶體(Flash Memory)。
4、先進先出存儲器(FIFO)。
5、先進後出存儲器(FILO)。
二、存儲器分為若干個層次主要原因:
1、合理解決速度與成本的矛盾,以得到較高的性能價格比。
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。
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。
(3)現代存儲器分層擴展閱讀:
存儲器可做處理器,未來裝置有望更加輕薄短小:
有一群跨國研究團隊做了實驗,並真的成功運用存儲器執行一般電腦晶元的運算任務,倘若技術成熟,將有望使手機與電腦等裝置更加輕薄。
新加坡南洋理工大學、德國亞琛阿亨工業大學和歐洲最大的跨學科研究中心德國尤利希研究中心組成的研究團隊發現,在調整演演算法後,存儲器能如英特爾、高通等傳統處理器一般,進行運算處理。
目前市面上的裝置或電腦都是透過CPU從存儲器提取資訊進行運算處理,以二進制0跟1來實現指令,如字母A是用「01000001」這樣8位元的形式來處理或紀錄。而存儲器ReRAM透過不同電阻態代表0或1的數據狀態儲存資訊,其實還可實現更高基數的數據狀態記錄。
研究團隊就將ReRAM原型(prototype)調整為0、1、2的三進制,透過這樣的高基數運算系統可加速運算任務,並於存儲器就可進行邏輯運算。也節省了處理器與存儲器間數據傳輸的時間與功耗的消耗。
研究參與人之一、南洋理工大學資訊工程學系助理教授Chattopadhyay解釋,這就像一段很長的會話卻只用一個極小的翻譯器來轉換,是一段耗時且費力的過程,團隊所做的就是增加這個小型翻譯器的處理容量,使其能更有效的處理數據。
4. 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。
(4)現代存儲器分層擴展閱讀:
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。
5. 為什麼現代微機的存儲系統中採用層次結構
cpu的內部
第一層:通用寄存器堆
第二層:指令與數據緩沖棧
第三層:高速緩沖存儲器
第四層:主儲存器(DRAM)
第五層:聯機外部儲存器(硬磁碟機)
第六層:離線外部儲存器(磁帶、光碟存儲器等)
這就是存儲器的層次結構~~~ 主要體現在訪問速度~~~
① 設置多個存儲器並且使他們並行工作。本質:增添瓶頸部件數目,使它們並行工作,從而減緩固定瓶頸。
② 採用多級存儲系統,特別是Cache技術,這是一種減輕存儲器帶寬對系統性能影響的最佳結構方案。本質:把瓶頸部件分為多個流水線部件,加大操作時間的重疊、提高速度,從而減緩固定瓶頸。
③ 在微處理機內部設置各種緩沖存儲器,以減輕對存儲器存取的壓力。增加CPU中寄存器的數量,也可大大緩解對存儲器的壓力。本質:緩沖技術,用於減緩暫時性瓶頸。
6. 什麼是存儲器的分層結構
存儲器的分層結構是指微機的存儲器系統由寄存器、Cache、主存儲器、磁碟、光碟等多個層次由上至下排列組成。分層結構的頂端,存儲訪問速度最快,單位價格最高,存儲容量最小。自上而下速度越來越低,而容量越來越大,單位價格越來越低。
7. 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。
1、高速緩沖存儲器
高速緩沖存儲器是存在於主存與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
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。
3、輔助存儲器
即外儲存器,是指除計算機內存及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。
(7)現代存儲器分層擴展閱讀
存儲保護:
近代計算機系統資源為一同執行的多個用戶程序所共享。就主存來說,它同時存有多個用戶的程序和系統軟體。
為使系統正常工作,必須防止由於一個用戶程序出錯而破壞同時存在主存內的系統軟體或其他用戶的程序,還須防止一個用戶程序不合法地訪問並非分配給它的主存區域。因此,存儲保護是多道程序和多處理機系統必不可少的部分。
主存保護是存儲保護的重要環節。主存保護一般有存儲區域保護和訪問方式保護。存儲區域保護可採用界限寄存器方式,由系統軟體經特權指令給定上、下界寄存器內容,從而劃定每個用戶程序的區域,禁止越界訪問。
8. 現代計算機的儲存體系是如何構造的
現代計算機的儲存體系由兩部分構成,分別為主存儲器和外存儲器。主存儲器(也稱內存)主要作為計算機處理的數據的中轉站,而外存儲器則是為計算機提供更多空間來存儲數據和信息,從而使其可以處理更多的數據和信息。
9. 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。
10. 存儲器的層次結構層次結構發展歷程什麼原因導致存儲器發展
SRAM一般用來作為計算機中的高速緩沖存儲器(Cache)。 DRAM是動態隨機存儲器(...SDRAM的讀寫周期為10至15ns。 SDRAM基於雙存儲體結構,內含兩個交錯的存儲...