計算機多層次的存儲體系機構包括

1. 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

2. 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， 由靜態存儲余局晶元(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豎帆讓關。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。

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計算機的主存儲器不能同時滿轎野足存取速度快、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。

3. 計算機的存儲系統通常包括

計算機的存儲系統通常包括：

一、存儲器：是計算機的重要組成部分。

它可分為：

計算機內部的存儲器（簡稱內存）

計算機外部的存儲器（簡稱外存）

內存儲器從功能上可以分為：讀寫存儲器 RAM、只讀存儲器ROM兩大類

計算機存儲容量以位元組為單位，它們是:位元組B( 1Byte=8bit)、千位元組(1KB=1024B)、兆位元組(1MB=1024KB)、千兆位元組（1GB=1024MB）、1TB＝1024GB

二、計算機的外存儲器一般有：軟盤和軟碟機、硬碟、CD－ROM、可擦寫光碟機即CD－RW光碟機還有USB介面的移動硬碟、光碟機、或可擦寫電子硬碟（優盤）等。

存儲器的容量的基本單位是位元組(Byte)，並有下列的運算換算關系：

1KB=1024Bytes

1MB=1024KB

1GB=1024MB

1TB=1024GB

1個漢字在計算機內需要2個位元組來存儲；

1個英文字元(即ASCII碼)在計算機中需要1個位元組來存儲；

1個位元組相當於8個二進制位。

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計算機的存儲系統指計算機中由存放程序和數據的各種存儲設備、控制部件及管理信息調度的設備和演算法所組成的系統。存儲系統是計算機的重要組成部分之一。存儲系統提供寫入和讀出計算機工作需要的信息（程序和數據）的能力，實現計算機的信息記憶功能。現代計算機系統中常採用寄存器、高速緩存、主存、外存的多級存儲體系結構。

計算機存儲系統的核心是存儲器，存儲器是計算機中必不可少、用來存儲程序和數據的記憶設備。內部存儲器（簡稱內存）主要存儲計算機當前工作需要的程序和數據，包括高速緩沖存儲器（Cache，簡稱緩存）和主存儲器。

4. 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。