存儲系統按存儲層次越往上

㈠ 存儲器的主要功能是什麼為什麼要把存儲系統分成若干個不同層次

一、存儲器的主要功能：

1、隨機存取存儲器（RAM）。

2、只讀存儲器（ROM）。

3、快閃記憶體（Flash Memory）。

4、先進先出存儲器（FIFO）。

5、先進後出存儲器（FILO）。

二、存儲器分為若干個層次主要原因：

1、合理解決速度與成本的矛盾，以得到較高的性能價格比。

磁碟存儲器價格較便宜，可以把容量做得很大，但存取速度較慢，因此用作存取次數較少，且需存放大量程序、原始數據（許多程序和數據是暫時不參加運算的）和運行結果的外存儲器。

2、使用磁碟作為外存，不僅價格便宜，可以把存儲容量做得很大，而且在斷電時它所存放的信息也不丟失，可以長久保存，且復制、攜帶都很方便。

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存儲器可做處理器，未來裝置有望更加輕薄短小：

有一群跨國研究團隊做了實驗，並真的成功運用存儲器執行一般電腦晶元的運算任務，倘若技術成熟，將有望使手機與電腦等裝置更加輕薄。

新加坡南洋理工大學、德國亞琛阿亨工業大學和歐洲最大的跨學科研究中心德國尤利希研究中心組成的研究團隊發現，在調整演演算法後，存儲器能如英特爾、高通等傳統處理器一般，進行運算處理。

目前市面上的裝置或電腦都是透過CPU從存儲器提取資訊進行運算處理，以二進制0跟1來實現指令，如字母A是用「01000001」這樣8位元的形式來處理或紀錄。而存儲器ReRAM透過不同電阻態代表0或1的數據狀態儲存資訊，其實還可實現更高基數的數據狀態記錄。

研究團隊就將ReRAM原型（prototype）調整為0、1、2的三進制，透過這樣的高基數運算系統可加速運算任務，並於存儲器就可進行邏輯運算。也節省了處理器與存儲器間數據傳輸的時間與功耗的消耗。

研究參與人之一、南洋理工大學資訊工程學系助理教授Chattopadhyay解釋，這就像一段很長的會話卻只用一個極小的翻譯器來轉換，是一段耗時且費力的過程，團隊所做的就是增加這個小型翻譯器的處理容量，使其能更有效的處理數據。

㈡ 什麼是存儲器的分層結構

存儲器的分層結構是指微機的存儲器系統由寄存器、Cache、主存儲器、磁碟、光碟等多個層次由上至下排列組成。分層結構的頂端，存儲訪問速度最快，單位價格最高，存儲容量最小。自上而下速度越來越低，而容量越來越大，單位價格越來越低。

㈢ 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。

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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。

㈣ 1. 簡述存儲系統層次結構的基本思想

制約計算機存儲器設計的問題歸納起來有三個：容量多大？速度多快？價格多貴？
容量多大的問題似乎沒有限制，不管容量多大，總要開發出應用來使用它。速度多快的問題在某種意義上更容易回答。為了獲得多大的性能，存儲器速度必須能夠跟上處理器的速度，即當處理器執行指令時，我們不想使它停下來等待指令或操作數。最後一個問題也必須考慮，對於實用的系統，存儲器的價格相對於其他部件必須是合理的。
正如人們所預料的，在存儲器的3個關鍵特性即價格、容量和存取時間之間需要進行權衡。任何時候，都有各種技術可用來實現存儲系統。在這個技術領域中，存在如下關系：
存取時間越短，每位的價格就越高；
容量越大，每位的價格就越低；
容量越大，存取時間就越長；
很顯然，擺在設計者面前的難題是，不僅需要大容量，而且需要低的每位價格，因此希望採用提供大容量存儲器的技術。但為了滿足性能需求，設計者又必須使用昂貴、容量較小和存取時間快的存儲器。
解決這個難題的方法是採用存儲器層次結構，而不只是依賴單一的存儲部件或技術。下圖給出了一個通用存儲層次結構，圖中從上到下，出現下列情況：
每位價格降低；
容量增大；
存取時間增大；
處理器訪問存儲器的頻度降低；
因此，容量較小、價格較貴、速度較快的存儲器可作為容量較大、速度較慢的存儲器的補充。這種組織方式成功的關鍵是最後一項，即處理器訪問存儲器的頻度降低。
條件四有效的基礎是訪問局部性原理。在程序執行的過程中，處理器訪問存儲器中的指令和數據傾向於成簇（塊）。程序通常通常包含很多迭代循環和子程序，一旦進入了一個循環和子程序，則需重復訪問一小組指令。同樣，對於表和數組的操作，包含存取一簇簇的數據。在一長段時間內，使用的簇是變動的；而在一小段時間內，處理器主要訪問存儲器中的固定簇。
因此，通過分層結構組織數據，有可能使存取較低層的百分比低於存取高層存儲器的百分比。考慮剛才給出的二級存儲器的例子，讓第二級的存儲器包含所有程序的指令和數據，當前的簇臨時放在第一級，第一級的某些簇會不時地交換回第二級，為將要進入第一級的簇騰出空間。然而，平均來說，多數的訪問是對第一級中的指令和數據。
這個原則可以應用到二級以上的存儲器。考察圖所示的分層結構，速度較快、容量較小且價格最貴的存儲器是處理器的內部寄存器。下跳兩層是主存儲器，它是計算機中主要的內存系統。主存儲器常用速度更快，容量更小的高速緩存來擴充。
（很多體系結構或組成原理相關的書籍上都有的。回答比較粗糙，建議你參考William Stalling的計算機組織與體系結構，這本書上有對該問題的完整的論述。）

㈤ 存儲器層次結構主要體現在什麼地方為什麼要分這些層次，計算機如何管理這些層次

cpu的內部
第一層：通用寄存器堆
第二層：指令與數據緩沖棧
第三層：高速緩沖存儲器
第四層：主儲存器（DRAM）
第五層：聯機外部儲存器（硬磁碟機）
第六層：離線外部儲存器（磁帶、光碟存儲器等）
這就是存儲器的層次結構~~~ 主要體現在訪問速度~~~
① 設置多個存儲器並且使他們並行工作。本質：增添瓶頸部件數目，使它們並行工作，從而減緩固定瓶頸。

② 採用多級存儲系統，特別是Cache技術，這是一種減輕存儲器帶寬對系統性能影響的最佳結構方案。本質：把瓶頸部件分為多個流水線部件，加大操作時間的重疊、提高速度，從而減緩固定瓶頸。

③ 在微處理機內部設置各種緩沖存儲器，以減輕對存儲器存取的壓力。增加CPU中寄存器的數量，也可大大緩解對存儲器的壓力。本質：緩沖技術，用於減緩暫時性瓶頸。

㈥ 存儲系統的層次結構是怎樣的

第一層：梁游通用寄存器堆 第二層：指令與數據緩沖棧 第三層：高速緩皮燃沖存儲器 第四層：主儲存器（DRAM） 第五層：聯機外部儲存器（硬磁碟機） 第六層：離線外部儲存器（磁帶、光碟存儲器燃渣虛等） 這就是存儲器的層次結構~~~ 主要體現在訪問速度~~~ 1,設...

㈦ 存儲系統包含哪三層

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冊岩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。巧散

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，這個整體的州寬御速度接近於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。

㈧ 計算機存儲系統一般是指

計算機系統中的存儲器系統是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（硬體）和演算法（軟體）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。目前構成內存的主要是半導體存儲器。外部存儲器（簡稱外存）主要有磁性存儲器、光存儲器和半導體存儲器三種實現方式，存儲介質有硬磁碟、光碟、磁帶和移動存儲器等。

現代計算機系統多級存儲體系結構如下圖6-1，其中越頂端的越靠近CPU，存儲器的速度越快、容量越小、每位的價格越高。採用這種組織方式能較好地解決存儲容量、速度和成本的矛盾，提供一個在價格、容量上邏輯等價於最便宜的那一層存儲器，而訪問速度接近於存儲系統中最快的那層存儲器。

存儲系統的層次化結構

存儲系統的層次化結構可以分為5級：寄存器組、高速緩存Cache、主存、虛擬存儲器和外部存儲器。

其中，寄存器組總是在CPU內部，程序員可通過寄存器名訪問，無匯流排操作，訪問速度最快；

其餘4級均在CPU外部，Cache和主存構成內存儲系統，程序員通過匯流排定址訪問存儲單元，訪問速度較寄存器差；虛擬存儲器對程序員而言是透明的 ；外部存儲系統容量大，需通過I/O介面與CPU交換數據，訪問速度最慢。

㈨ 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。

1、高速緩沖存儲器

高速緩沖存儲器是存在於主存與CPU之間的一級存儲器， 由靜態存儲晶元（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

是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。

3、輔助存儲器

即外儲存器，是指除計算機內存及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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存儲保護：

近代計算機系統資源為一同執行的多個用戶程序所共享。就主存來說，它同時存有多個用戶的程序和系統軟體。

為使系統正常工作，必須防止由於一個用戶程序出錯而破壞同時存在主存內的系統軟體或其他用戶的程序，還須防止一個用戶程序不合法地訪問並非分配給它的主存區域。因此，存儲保護是多道程序和多處理機系統必不可少的部分。

主存保護是存儲保護的重要環節。主存保護一般有存儲區域保護和訪問方式保護。存儲區域保護可採用界限寄存器方式，由系統軟體經特權指令給定上、下界寄存器內容，從而劃定每個用戶程序的區域，禁止越界訪問。

㈩ 計算機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。