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存储器多层存储结构

发布时间: 2022-12-24 03:31:53

‘壹’ 分层次的存储器结构与多级存储体系是一样的吗

肯定不一样啊。多级存储是一种拓扑结构 ,为了缓解主存储器读写速度慢,不能满足CPU运行速度需要的矛盾,另一方面又要解决主存储器容量小,存不下更多的程序和数据的难题,当前计算机系统中,广泛采用了多级结构的存储器系统。它的应用是建立在程序运行的局部性原理之上的。
分级存储是将数据采取不同的存储方式分别存储在不同性能的存储设备上,减少非重要性数据在一级本地磁盘所占用的空间,还可加快整个系统的存储性能。分级存储是根据数据的重要性、访问频率、保留时间、容量、性能等指标,将数据采取不同的存储方式分别存储在不同性能的存储设备上,通过分级存储管理实现数据客体在存储设备之间的自动迁移。数据分级存储的工作原理是基于数据访问的局部性。通过将不经常访问的数据自动移到存储层次中较低的层次,释放出较高成本的存储空间给更频繁访问的数据,可以获得更好的性价比。这样,一方面可大大减少非重要性数据在一级本地磁盘所占用的空间,还可加快整个系统的存储性能

‘贰’ 计算机的多级储存系统系统的组成及优点

答:一、计算机的多级储存系统的组成

1、最内层是CPU中的通用寄存器,很多运算可直接在CPU的通用寄存器中进行,减少了CPU与主存的数据交换,很好地解决了速度匹配的问题,但通用寄存器的数量是有限的一般在几个到几百个之间。

2、高速缓冲存储器设置在CPU和主存之间,可以放在CPU 内部或外部。

3、以上两层仅解决了速度匹配问题,存储器的容量仍受到内存容量的制约。

因此,在多级存在储结构中又增设了辅助存储器(由磁盘构成)和大容量存储器(由磁带构成)。

二、计算机的多级储存系统的优点

从CPU看来,这个整体的速度接近于Cache和寄存器的操作速度、容量是辅存的容量,每位价格接近于辅存的位价格。

从而较好地解决了存储器中速度、容量、价格三者之间的矛盾,满足了计算机系统的应用需要。

三、存储层次

1、在计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级。

2、高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题。

3、辅助存储器用于扩大存储空间。

‘叁’ 什么是存储器的分层结构

存储器的分层结构是指微机的存储器系统由寄存器、Cache、主存储器、磁盘、光盘等多个层次由上至下排列组成。分层结构的顶端,存储访问速度最快,单位价格最高,存储容量最小。自上而下速度越来越低,而容量越来越大,单位价格越来越低。

‘肆’ 简述什么是微型计算机多层存储结构,它的好处是什么

应该是按照cashe,内存,外存来分的吧。
cashe速度快,价格高;外存速度慢,价格低;内存介于二者之间。(价格指单位存储价格)
多层存储结构能够做到虚拟存储技术,就是把cashe的速度用到外存上,外存的低成本用到cashe上,理论上可以让整个计算机达到cashe的速度,外存的容量,从而使计算机达到最佳的效率。
希望我的回答对你有帮助。

‘伍’ 简述计算机三级存储体系结构

在计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级。高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题。辅助存储器用于扩大存储空间。

1、高速缓冲存储器

存在于主存与CPU之间的一级存储器, 由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多, 接近于CPU的速度。在计算机存储系统的层次结构中,是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。它和主存储器一起构成一级的存储器。高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。

2、主存储器(Main memory)

计算机硬件的一个重要部件,其作用是存放指令和数据,并能由中央处理器(CPU)直接随机存取。现代计算机是为了提高性能,又能兼顾合理的造价,往往采用多级存储体系。即由存储容量小,存取速度高的高速缓冲存储器,存储容量和存取速度适中的主存储器是必不可少的。

主存储器是按地址存放信息的,存取速度一般与地址无关。32位(比特)的地址最大能表达4GB的存储器地址。这对多数应用已经足够,但对于某些特大运算量的应用和特大型数据库已显得不够,从而对64位结构提出需求。

3、外储存器

辅助存储器又称外存储器(简称外存)。指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器,此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。

(5)存储器多层存储结构扩展阅读

计算机的主存储器不能同时满足存取速度快、存储容量大和成本低的要求,在计算机中必须有速度由慢到快、容量由大到小的多级层次存储器,以最优的控制调度算法和合理的成本,构成具有性能可接受的存储系统。存储系统的性能在计算机中的地位日趋重要,主要原因是:

1、冯诺伊曼体系结构是建筑在存储程序概念的基础上,访存操作约占中央处理器(CPU)时间的70%左右。

2、存储管理与组织的好坏影响到整机效率。

3、现代的信息处理,如图像处理、数据库、知识库、语音识别、多媒体等对存储系统的要求很高。

‘陆’ 存储器有哪些常见分类存储器系统为什么采用多级存储结构

存储的基础部分分为ROM和RAM。

为了缓解主存储器读写速度慢,不能满足CPU运行速度需要的矛盾,另一方面解决了主存储器容量小,存不下更多的程序和数据的难题。当前计算机系统中,广泛采用了多级结构的存储器系统,应用是建立在程序运行的局部性原理之上的。

(6)存储器多层存储结构扩展阅读:

注意事项:

外储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器,此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。所以说硬盘也属于外存储器,外存储器最大的特点就是容量大,价格低,速度慢。

硬盘一般都是固定在电脑主机上的,只要在搬动主机或者电脑上时注意不要大幅度的晃动,不要长时间让硬盘处于震荡状态。定期进行磁盘碎片整理,使用杀毒软件杀毒。

‘柒’ 存储系统层次结构包含哪些层

第一层:通用寄存器堆
第二层:指令与数据缓冲栈
第三层:高速缓冲存储器
第四层:主储存器(DRAM)
第五层:联机外部储存器(硬磁盘机)
第六层:脱机外部储存器(磁带、光盘存储器等)
这就是存储器的层次结构~~~ 主要体现在访问速度~~~
1,设置多个存储器并且使他们并行工作。本质:增添瓶颈部件数目,使它们并行工作,从而减缓固定瓶颈。

2,采用多级存储系统,特别是Cache技术,这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响的最佳结构方案。本质:把瓶颈部件分为多个流水线部件,加大操作时间的重叠、提高速度,从而减缓固定瓶颈。

3,在微处理机内部设置各种缓冲存储器,以减轻对存储器存取的压力。增加CPU中寄存器的数量,也可大大缓解对存储器的压力。本质:缓冲技术,用于减缓暂时性瓶颈。

‘捌’ 为什么现代微机的存储系统中采用层次结构

cpu的内部
第一层:通用寄存器堆
第二层:指令与数据缓冲栈
第三层:高速缓冲存储器
第四层:主储存器(DRAM)
第五层:联机外部储存器(硬磁盘机)
第六层:脱机外部储存器(磁带、光盘存储器等)
这就是存储器的层次结构~~~ 主要体现在访问速度~~~
① 设置多个存储器并且使他们并行工作。本质:增添瓶颈部件数目,使它们并行工作,从而减缓固定瓶颈。

② 采用多级存储系统,特别是Cache技术,这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响的最佳结构方案。本质:把瓶颈部件分为多个流水线部件,加大操作时间的重叠、提高速度,从而减缓固定瓶颈。

③ 在微处理机内部设置各种缓冲存储器,以减轻对存储器存取的压力。增加CPU中寄存器的数量,也可大大缓解对存储器的压力。本质:缓冲技术,用于减缓暂时性瓶颈。

‘玖’ 存储器的层次体系结构是什么样的

各存储器之间的关系
按照与CPU的接近程度,存储器分为内存储器与外存储器,简称内存与外存。内存储器又常称为主存储器(简称主存),属于主机的组成部分;外存储器又常称为辅助存储器(简称辅存),属于外部设备。CPU不能像访问内存那样,直接访问外存,外存要与CPU或I/O设备进行数据传输,必须通过内存进行。在80386以上的高档微机中,还配置了高速缓冲存储器(cache),这时内存包括主存与高速缓存两部分。对于低档微机,主存即为内存。

把存储器分为几个层次主要基于下述原因:


半导体存储器
1、合理解决速度与成本的矛盾,以得到较高的性能价格比。半导体存储器速度快,但价格高,容量不宜做得很大,因此仅用作与CPU频繁交流信息的内存储器。磁盘存储器价格较便宜,可以把容量做得很大,但存取速度较慢,因此用作存取次数较少,且需存放大量程序、原始数据(许多程序和数据是暂时不参加运算的)和运行结果的外存储器。计算机在执行某项任务时,仅将与此有关的程序和原始数据从磁盘上调入容量较小的内存,通过CPU与内存进行高速的数据处理,然后将最终结果通过内存再写入磁盘。这样的配置价格适中,综合存取速度则较快。


存储器芯片
为解决高速的CPU与速度相对较慢的主存的矛盾,还可使用高速缓存。它采用速度很快、价格更高的半导体静态存储器,甚至与微处理器做在一起,存放当前使用最频繁的指令和数据。当CPU从内存中读取指令与数据时,将同时访问高速缓存与主存。如果所需内容在高速缓存中,就能立即获取;如没有,再从主存中读取。高速缓存中的内容是根据实际情况及时更换的。这样,通过增加少量成本即可获得很高的速度。

2、使用磁盘作为外存,不仅价格便宜,可以把存储容量做得很大,而且在断电时它所存放的信息也不丢失,可以长久保存,且复制、携带都很方便。