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存儲分級

發布時間: 2022-09-27 15:46:49

❶ 在操作系統中,什麼是分級的存儲體系結構,它主要解決什麼問題呢

計算機存儲系統的設計主要考慮容量、速度和成本三個問題。容量是存儲系統的基礎,都希望配置盡可能大的存儲系統;同時要求存儲系統的讀寫速度能與處理器的速度相匹配;此外成本也應該在一個合適的范圍之內。但這三個目標不可能同時達到最優。一般情況下,存儲設備讀寫速度越快,平均單位容量的價格越高,存儲容量越小;反之,存儲設備讀寫速度越慢,平均單位容量的價格越低,存儲容量越大。為了在這三者之間取得平衡,就採用分級的存儲體系結構,由寄存器、高速緩存、主內存、硬碟存儲器、磁帶機和光碟存儲器等構成。操作系統經常訪問較小、較貴而快速的存儲設備,以較大、較便宜而讀寫速度較慢的存儲設備作後盾。在整體上通過對訪問頻率的控制來提高存儲系統的效能。

❷ 計算機的存儲器分成哪幾個等級

存儲器是計算機系統中的記憶設備,用來存放程序和數據。
構成存儲器的存儲介質,目前主要採用半導體器件和磁性材料。存儲器中最小的存儲單位就
是一個雙穩態半導體電路或一個CMOS晶體管或磁性材料的存儲元,它可存儲一個二進制代碼。由
若干個存儲元組成一個存儲單元,然後再由許多存儲單元組成一個存儲器。
根據存儲材料的性能及使用方法不同,存儲器有各種不同的分類方法:
★ 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。
★ 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。
★ 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。
★ 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。
★ 按在計算機系統中的作用分
根據存儲器在計算機系統中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲
器、控制存儲器等。
為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常採用多級存儲器體系結
構,即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。
名 稱 簡稱 用 途 特 點
高速緩沖存儲器 Cache 高速存取指令和數據 存取速度快,但存儲容量小
主存儲器 主存 存放計算機運行期間的大量程序和數據 存取速度較快,存儲容量不大
外存儲器 外存 存放系統程序和大型數據文件及資料庫 存儲容量大,位成本低
用來存放計算機中的所有信息:包括程序、原始數據、運算的中間結果及最終結果等。

❸ 什麼是存儲器的四級存儲結構

CPU一級、二級、三級緩存+外部RAM存儲器總共是四級存儲。

CPU緩存到硬碟,一級比一級快,如果沒CPU緩存、內存,直接讓CPU讀取硬碟的話,CPU會一直等硬碟慢慢地把數據傳過來給它處理,這樣慢死了。所以先把硬碟上准備處理的數據傳到內存等待,最急著處理的就由內存傳到CPU緩存里,CPU可以以最高的速度讀取要處理的數據。

(3)存儲分級擴展閱讀

目前,快閃記憶體陣列已經逐漸普及,新埠的固態硬碟、NVMe網路架構,使存儲系統的性能有了大幅提升。未來,隨著新技術帶來的存儲效率大幅提升,將有越來越多的企業選擇快閃記憶體陣列來滿足數據實時性應用需求。

高效、易於擴展的分布式平台引領存儲架構新趨勢。分布式存儲系統採用可擴展的架構,不僅能提高存儲的效率和數據的安全性,還可以進行性能和容量的橫向擴展,解決大規模、高並發場景下的存儲訪問問題。

❹ 存儲系統為什麼採用分級結構

為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常採用多級存儲器體系結構,即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。名稱簡稱用途特點高速緩沖存儲器Cache高速存取指令和數據存取速度快,但存儲容量小主存儲器主存存放計算機運行期間的大量程序和數據存取速度較快,存儲容量不大外存儲器外存存放系統程序和大型數據文件及資料庫存儲容量大,位成本低

❺ 存儲系統為什麼採用分級結構

為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常採用多級存儲器體系結
構,即使用
高速緩沖存儲器

主存儲器

外存
儲器。
名稱
簡稱
用途
特點
高速緩沖存儲器
Cache
高速存取指令和數據
存取速度快,但存儲容量小
主存儲器
主存
存放計算機運行期間的大量程序和數據
存取速度較快,存儲容量不大

外存儲器
外存
存放系統程序和大型
數據文件
及資料庫
存儲容量大,位成本低

❻ 什麼是分級的存儲體系結構它主要解決了什麼問題

分級存儲是將數據採取不同的存儲方式分別存儲在不同性能的存儲設備上,減少非重要性數據在一級本地磁碟所佔用的空間,還可加快整個系統的存儲性能。分級存儲是根據數據的重要性、訪問頻率、保留時間、容量、性能等指標,將數據採取不同的存儲方式分別存儲在不同性能的存儲設備上,通過分級存儲管理實現數據客體在存儲設備之間的自動遷移。

數據分級存儲的工作原理是基於數據訪問的局部性。通過將不經常訪問的數據自動移到存儲層次中較低的層次,釋放出較高成本的存儲空間給更頻繁訪問的數據,可以獲得更好的性價比。這樣,一方面可大大減少非重要性數據在一級本地磁碟所佔用的空間,還可加快整個系統的存儲性能。

(6)存儲分級擴展閱讀

在分級數據存儲結構中,存儲設備一般有磁帶庫、磁碟或磁碟陣列等,而磁碟又可以根據其性能分為FC磁碟、SCSI磁碟、SATA磁碟等多種,而快閃記憶體存儲介質(非易失隨機訪問存儲器(NVRAM))也因為較高的性能可以作為分級數據存儲結構中較高的一級。一般,磁碟或磁碟陣列等成本高、速度快的設備,用來存儲經常訪問的重要信息,而磁帶庫等成本較低的存儲資源用來存放訪問頻率較低的信息。

信息生命周期管理(Information Lifecycle Management,ILM)是StorageTek公司針對不斷變化的存儲環境推出的先進存儲管理理念,ILM試圖實現根據數據在整個生命周期過程中不斷變化的數據訪問需求而進行數據的動態分布。

分級存儲和ILM在存儲體系結構上基本相同,目標也都是使不同級別的數據在給定時間和不同級別的存儲資源能夠更好的匹配。二者本質差別是數據分級的標准不同:前者標准為數據近期被訪問的概率;後者標准為數據近期對企業的價值。

❼ 分級存儲是什麼意思

Memory Hierarchy,一般分3級,寄存器文件是第一級緩沖。二級緩沖器由中間結果暫存和高速緩存存儲器組成的。主存儲器是第三級緩沖,有片上存儲器,

❽ 1.試說明計算機系統中存儲器的三種主要分類方法及分類情況。

1按存儲介質

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

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按讀寫功能

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。

各存儲器之間的關系

隨機讀寫存儲器(RAM):既能讀出又能寫入的半導體存儲器。

4按信息保存性

存儲系統的分級結構
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。

5按用途

根據存儲器在計算機系統中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。

為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,通常採用多級存儲器體系結構,即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。

6用途特點

高速緩沖存儲器Cache 高速存取指令和數據存取速度快,但存儲容量小

主存儲器內存存放計算機運行期間的大量程序和數據存取速度較快,存儲容量不大

外存儲器外存存放系統程序和大型數據文件及資料庫存儲容量大,位成本低

❾ 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。

(9)存儲分級擴展閱讀:

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。

❿ 計算機三級存儲體系是什麼

計算機的存儲體系中,「三級存儲」指的是:高速緩沖存儲器、主存儲器、輔助存儲器。

三級存儲的用途: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。

計算機存儲器包括主存(main memory),輔存(mass storage)和寄存器(register)。主存就是平時所說的內存,計算機運行時操作系統和其它進程的代碼存儲在其中。輔存主要指硬碟,也包括其它輔助存儲設備,如軟盤,U盤,光碟等,可以存放大量數據。寄存器位於CPU內,在指令執行時起臨時存放作用。

寄存器和主存、主存和輔存之間存在不停的數據傳輸和交流,其速度和容量就影響了計算機的性能。如果寄存器和主存之間每條指令和每個數據都進行一次傳輸,那麼計算機的運行速度就受到限制。因此出現了高速緩沖存儲器(cache memory),用於成批處理寄存器內的數據,以同主存進行交流。

而且頻繁使用的數據,CPU可以直接從高速緩存中讀取,減少CPU的等待時間,提高系統效率。內存的容量有限,有時不能一次載入硬碟中所需的數據,這里會出現虛擬存儲(virtual memory)的概念。

虛擬存儲是指當要接收的數據超過內存容量時,系統會在硬碟內分配足夠的空間存儲這些數據,再把這些數據分成很多頁(page),再根據需要實時地把一定的頁載入內存,這樣用戶感覺內存的容量就比真實的容量偏大。

另外,緩沖區(buffer)是用於存儲速度不同步的設備或優先順序不同的設備之間傳輸數據的區域,使進程之間的相互等待變少,從而使從速度慢的設備讀入數據時,速度快的設備的操作進程不發生間斷。

這里再順便說下離線(spooling)的概念。離線是指當多個進程要求同時使用非共享資源如列印機時,系統會根據需求把所有的數據同時讀取到硬碟,再在列印機上逐個列印,這樣給用戶的感覺就是一台列印機同時列印多個進程包含的文件。

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