计算机多层次的存储体系机构包括
1. 计算机系统采用多级存储体系,包括哪三方面
常见的三级存储体系(从CPU往外)是:Cache、主存、外存。 主存储器用来存放需CPU运行的程序和数据。用半导体RAM构成,常包含少部分ROM。可由CPU直接编程访问,采取随机存取方式,即:可按某个随机地址直接访问任一单元(不需顺序寻找),存取时间与地址无关。存储容量较大,常用字节数表示,有时也用单元数×位数表示。速度较快,以存取周期表示。 Cache位于CPU与主存之间(有些Cache集在CPU芯片之中),用来存放当前运行的程序和数据,它的内容是主存某些局部区域(页)的复制品。它用快速的半导体RAM构成,采取随机存取方式。存储容量较小而速度最快。 外存储器用来存放暂不运行但需联机存放的程序和数据。用磁盘、光盘、磁带等构成,磁盘用于需频繁访问场合,光盘目前多用于提供系统软件,而磁带多用于较大系统的备份。CPU不能直接编址访问外存,而是将它当作外围设备调用。磁带采取顺序存取方式。磁盘与光盘采取直接存取(半顺序)方式,先直接定位到某个局部区域,再在其中顺序存取。外存容量可以很大,以字节数表示。由于外存的存取时间与数据所在位置有关,所以不能用统一的存取周期指标来表示。例如磁盘的速度指标可按其工作过程分成三个阶段描述:①平均寻道时间②平均旋转延迟(等待)时间③数据传输率
2. 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, 由静态存储余局芯片(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竖帆让关。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。
(2)计算机多层次的存储体系机构包括扩展阅读
计算机的主存储器不能同时满轿野足存取速度快、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。
3. 计算机的存储系统通常包括
计算机的存储系统通常包括:
一、存储器:是计算机的重要组成部分。
它可分为:
计算机内部的存储器(简称内存)
计算机外部的存储器(简称外存)
内存储器从功能上可以分为:读写存储器 RAM、只读存储器ROM两大类
计算机存储容量以字节为单位,它们是:字节B( 1Byte=8bit)、千字节(1KB=1024B)、兆字节(1MB=1024KB)、千兆字节(1GB=1024MB)、1TB=1024GB
二、计算机的外存储器一般有:软盘和软驱、硬盘、CD-ROM、可擦写光驱即CD-RW光驱还有USB接口的移动硬盘、光驱、或可擦写电子硬盘(优盘)等。
存储器的容量的基本单位是字节(Byte),并有下列的运算换算关系:
1KB=1024Bytes
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
1个汉字在计算机内需要2个字节来存储;
1个英文字符(即ASCII码)在计算机中需要1个字节来存储;
1个字节相当于8个二进制位。
(3)计算机多层次的存储体系机构包括扩展阅读:
计算机的存储系统指计算机中由存放程序和数据的各种存储设备、控制部件及管理信息调度的设备和算法所组成的系统。存储系统是计算机的重要组成部分之一。存储系统提供写入和读出计算机工作需要的信息(程序和数据)的能力,实现计算机的信息记忆功能。现代计算机系统中常采用寄存器、高速缓存、主存、外存的多级存储体系结构。
计算机存储系统的核心是存储器,存储器是计算机中必不可少、用来存储程序和数据的记忆设备。内部存储器(简称内存)主要存储计算机当前工作需要的程序和数据,包括高速缓冲存储器(Cache,简称缓存)和主存储器。
4. 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。