計算機的存儲系統結構
1. 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。
2. 計算機有哪些存儲結構
在計算機中存儲和組織數據的方式被稱之為數據結構,鏈表和數組是較為常見的兩種結構。
1、數組
數組就像一個個緊挨著的小格子,每一個格子都有它們自己的序號,這個序號被稱之為「索引」。與生活中不太相同的是,平時計數習慣以「1」開始,而在計算機中,「0」是開頭的第一個數字。
數組中的數據,在計算機的存儲器中,也是按順序存儲在連續的位置中。當我們尋找需要的數據時,通過格子中的索引,便可以找到數據。
2、鏈表
鏈表的存儲方式有些像地址和住宅的關系,地址可以寫在一張紙上,但是這並不代表住宅也緊密相鄰。鏈表中的數據在計算機中也是分散地存儲在各個地方,但是鏈表裡面除了存儲數據,還存儲了下一個數據的地址,以便於找到下一個數據。
與數組不同的是,鏈表儲存數據不像數組一樣,需要提前設定大小,就像火車的車廂長度是隨著乘客的數量而增加的。
(2)計算機的存儲系統結構擴展閱讀
數據的鏈式存儲結構可用鏈接表來表示。
其中data表示值域,用來存儲節點的數值部分。Pl,p2,…,Pill(1n≥1)均為指針域,每個指針域為其對應的後繼元素或前驅元素所在結點(以後簡稱為後繼結點或前驅結點)的存儲位置。
通過結點的指針域(又稱為鏈域)可以訪問到對應的後繼結點或前驅結點,若一個結點中的某個指針域不需要指向其他結點,則令它的值為空(NULL)。
在數據的順序存儲中,由於每個元素的存儲位置都可以通過簡單計算得到,所以訪問元素的時間都相同;而在數據的鏈接存儲中。
由於每個元素的存儲位置保存在它的前驅或後繼結點中,所以只有當訪問到其前驅結點或後繼結點後才能夠按指針訪問到,訪問任一元素的時間與該元素結點在鏈式存儲結構中的位置有關。
3. 計算機內存儲器由什麼構成
計算機的內存是由隨機存儲器、只讀存儲器、以及高速緩存三部分構成。內存是計算機中重要的部件之一,是與CPU進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在內存中進行的,因此內存的性能對計算機的影響非常大。內存也被稱為內存儲器,其作用是用於暫時存放CPU中的運算數據,以及與硬碟等外部存儲器交換的數據。
以華為MateBook X,win10系統為例:計算機的內存是由隨機存儲器(RAM),只讀存儲器(ROM),以及高速緩存(CACHE)三部分構成。
內存是計算機中重要的部件之一,它是與CPU進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在內存中進行的,因此內存的性能對計算機的影響非常大。內存也被稱為內存儲器,其作用是用於暫時存放CPU中的運算數據,以及與硬碟等外部存儲器交換的數據。
只要計算機在運行中,CPU就會把需要運算的數據調到內存中進行運算,當運算完成後CPU再將結果傳送出來,內存的運行也決定了計算機的穩定運行。 內存是由內存晶元、電路板、金手指等部分組成的。
4. 計算機有哪些存儲結構
計算機存儲來說一般有四種方式:
(1)順序存儲方法
該方法把邏輯上相鄰的結點存儲在物理位置上相鄰的存儲單元里,結點間的邏輯關系由存儲單元的鄰接關系來體現。
由此得到的存儲表示稱為順序存儲結構
(Sequential
Storage
Structure),通常藉助程序語言的數組描述。
該方法主要應用於線性的數據結構。非線性的數據結構也可通過某種線性化的方法實現順序存儲。
(2)鏈接存儲方法
該方法不要求邏輯上相鄰的結點在物理位置上亦相鄰,結點間的邏輯關系由附加的指針欄位表示。由此得到的存儲表示稱為鏈式存儲結構(Linked
Storage Structure),通常藉助於程序語言的指針類型描述。
(3)索引存儲方法
該方法通常在儲存結點信息的同時,還建立附加的索引表。
索引表由若干索引項組成。若每個結點在索引表中都有一個索引項,則該索引表稱之為稠密索引(Dense Index)。若一組結點在索引表中只對應一個索引項,則該索引表稱為稀疏索引(Spare
Index)。索引項的一般形式是:
關鍵字是能唯一標識一個結點的那些數據項。稠密索引中索引項的地址指示結點所在的存儲位置;稀疏索引中索引項的地址指示一組結點的起始存儲位置。
(4)散列存儲方法
該方法的基本思想是:根據結點的關鍵字直接計算出該結點的存儲地址。
四種基本存儲方法,既可單獨使用,也可組合起來對數據結構進行存儲映像。
同一邏輯結構採用不同的存儲方法,可以得到不同的存儲結構。選擇何種存儲結構來表示相應的邏輯結構,視具體要求而定,主要考慮運算方便及演算法的時空要求。
5. 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。
(5)計算機的存儲系統結構擴展閱讀
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。
6. 計算機的存儲系統通常包括什麼 計算機的存儲系統通常包括的內容
1、計算機的存儲系統由內存儲器(主存儲器)和外存儲器(輔存儲器)組成。
2、內存儲器主要是指內存,外存儲器有軟盤和軟碟機、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。
7. 存儲結構有哪些
存儲結構有順序存儲和鏈接存儲。順序存儲和鏈接存儲是數據的兩種最基本的存儲結構。
1、順序存儲
順序存儲方法是把邏輯上相鄰的結點存儲在物理位置相鄰的存儲單元里,結點間的邏輯關系由存儲單元的鄰接關系來體現,由此得到的存儲表示稱為順序存儲結構。順序存儲結構是一種最基本的存儲表示方法,通常藉助於程序設計語言中的數組來實現。
2、鏈接存儲
鏈接存儲方法它不要求邏輯上相鄰的結點在物理位置上亦相鄰,結點間的邏輯關系是由附加的指針欄位表示的。由此得到的存儲表示稱為鏈式存儲結構,鏈式存儲結構通常藉助於程序設計語言中的指針類型來實現。
(7)計算機的存儲系統結構擴展閱讀:
數據的存儲結構是指數據的邏輯結構在計算機中的表示。數據元素之間的關系有兩種不同的表示方法:順序映象和非順序映象,並由此得到兩種不同的存儲結構:順序存儲結構和鏈式存儲結構。
儲存系統的層次結構為了解決存儲器速度與價格之間的矛盾,出現了存儲器的層次結構。
8. 計算機的存儲系統分為哪幾個層次
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,即硬碟,光碟等,容量大,但存取數據慢,計算機都是先把輔存中要讀的東西放到主存後處理,然後在依據情況是否寫回。
主存即為內存,斷電信息丟失,但存取數據塊,他的容量大小直接影響計算機運行速度。
9. 計算機存儲系統有哪些部分組成,各自特點
計算機的存儲系統
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。
三、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。