存储分级

❶ 在操作系统中，什么是分级的存储体系结构，它主要解决什么问题呢

计算机存储系统的设计主要考虑容量、速度和成本三个问题。容量是存储系统的基础，都希望配置尽可能大的存储系统；同时要求存储系统的读写速度能与处理器的速度相匹配；此外成本也应该在一个合适的范围之内。但这三个目标不可能同时达到最优。一般情况下，存储设备读写速度越快，平均单位容量的价格越高，存储容量越小；反之，存储设备读写速度越慢，平均单位容量的价格越低，存储容量越大。为了在这三者之间取得平衡，就采用分级的存储体系结构，由寄存器、高速缓存、主内存、硬盘存储器、磁带机和光盘存储器等构成。操作系统经常访问较小、较贵而快速的存储设备，以较大、较便宜而读写速度较慢的存储设备作后盾。在整体上通过对访问频率的控制来提高存储系统的效能。

❷ 计算机的存储器分成哪几个等级

存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。
构成存储器的存储介质，目前主要采用半导体器件和磁性材料。存储器中最小的存储单位就
是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元，它可存储一个二进制代码。由
若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。
根据存储材料的性能及使用方法不同，存储器有各种不同的分类方法:
★ 按存储介质分
半导体存储器：用半导体器件组成的存储器。
磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器。
★ 按存储方式分
随机存储器：任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关。
顺序存储器：只能按某种顺序来存取，存取时间和存储单元的物理位置有关。
★ 按存储器的读写功能分
只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而不能写入的半导体存储器。
随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的半导体存储器。
★ 按信息的可保存性分
非永久记忆的存储器：断电后信息即消失的存储器。
永久记忆性存储器：断电后仍能保存信息的存储器。
★ 按在计算机系统中的作用分
根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储
器、控制存储器等。
为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结
构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。
名 称 简称 用 途 特 点
高速缓冲存储器 Cache 高速存取指令和数据 存取速度快，但存储容量小
主存储器 主存 存放计算机运行期间的大量程序和数据 存取速度较快，存储容量不大
外存储器 外存 存放系统程序和大型数据文件及数据库 存储容量大，位成本低
用来存放计算机中的所有信息：包括程序、原始数据、运算的中间结果及最终结果等。

❸ 什么是存储器的四级存储结构

CPU一级、二级、三级缓存+外部RAM存储器总共是四级存储。

CPU缓存到硬盘，一级比一级快，如果没CPU缓存、内存，直接让CPU读取硬盘的话，CPU会一直等硬盘慢慢地把数据传过来给它处理，这样慢死了。所以先把硬盘上准备处理的数据传到内存等待，最急着处理的就由内存传到CPU缓存里，CPU可以以最高的速度读取要处理的数据。

(3)存储分级扩展阅读

目前，闪存阵列已经逐渐普及，新端口的固态硬盘、NVMe网络架构，使存储系统的性能有了大幅提升。未来，随着新技术带来的存储效率大幅提升，将有越来越多的企业选择闪存阵列来满足数据实时性应用需求。

高效、易于扩展的分布式平台引领存储架构新趋势。分布式存储系统采用可扩展的架构，不仅能提高存储的效率和数据的安全性，还可以进行性能和容量的横向扩展，解决大规模、高并发场景下的存储访问问题。

❹ 存储系统为什么采用分级结构

为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。名称简称用途特点高速缓冲存储器Cache高速存取指令和数据存取速度快，但存储容量小主存储器主存存放计算机运行期间的大量程序和数据存取速度较快，存储容量不大外存储器外存存放系统程序和大型数据文件及数据库存储容量大，位成本低

❺ 存储系统为什么采用分级结构

为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结
构，即使用
高速缓冲存储器
、
主存储器
和
外存
储器。
名称
简称
用途
特点
高速缓冲存储器
Cache
高速存取指令和数据
存取速度快，但存储容量小
主存储器
主存
存放计算机运行期间的大量程序和数据
存取速度较快，存储容量不大

外存储器
外存
存放系统程序和大型
数据文件
及数据库
存储容量大，位成本低

❻ 什么是分级的存储体系结构它主要解决了什么问题

分级存储是将数据采取不同的存储方式分别存储在不同性能的存储设备上，减少非重要性数据在一级本地磁盘所占用的空间，还可加快整个系统的存储性能。分级存储是根据数据的重要性、访问频率、保留时间、容量、性能等指标，将数据采取不同的存储方式分别存储在不同性能的存储设备上，通过分级存储管理实现数据客体在存储设备之间的自动迁移。

数据分级存储的工作原理是基于数据访问的局部性。通过将不经常访问的数据自动移到存储层次中较低的层次，释放出较高成本的存储空间给更频繁访问的数据，可以获得更好的性价比。这样，一方面可大大减少非重要性数据在一级本地磁盘所占用的空间，还可加快整个系统的存储性能。

(6)存储分级扩展阅读

在分级数据存储结构中，存储设备一般有磁带库、磁盘或磁盘阵列等，而磁盘又可以根据其性能分为FC磁盘、SCSI磁盘、SATA磁盘等多种，而闪存存储介质(非易失随机访问存储器(NVRAM))也因为较高的性能可以作为分级数据存储结构中较高的一级。一般，磁盘或磁盘阵列等成本高、速度快的设备，用来存储经常访问的重要信息，而磁带库等成本较低的存储资源用来存放访问频率较低的信息。

信息生命周期管理(Information Lifecycle Management,ILM)是StorageTek公司针对不断变化的存储环境推出的先进存储管理理念，ILM试图实现根据数据在整个生命周期过程中不断变化的数据访问需求而进行数据的动态分布。

分级存储和ILM在存储体系结构上基本相同，目标也都是使不同级别的数据在给定时间和不同级别的存储资源能够更好的匹配。二者本质差别是数据分级的标准不同：前者标准为数据近期被访问的概率;后者标准为数据近期对企业的价值。

❼ 分级存储是什么意思

Memory Hierarchy，一般分3级，寄存器文件是第一级缓冲。二级缓冲器由中间结果暂存和高速缓存存储器组成的。主存储器是第三级缓冲，有片上存储器，

❽ 1.试说明计算机系统中存储器的三种主要分类方法及分类情况。

1按存储介质

半导体存储器：用半导体器件组成的存储器。

磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器。

2按存储方式

随机存储器：任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关。

顺序存储器：只能按某种顺序来存取，存取时间和存储单元的物理位置有关。

3按读写功能

只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而不能写入的半导体存储器。

各存储器之间的关系

随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的半导体存储器。

4按信息保存性

存储系统的分级结构
非永久记忆的存储器：断电后信息即消失的存储器。

永久记忆性存储器：断电后仍能保存信息的存储器。

5按用途

根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器等。

为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。

6用途特点

高速缓冲存储器Cache 高速存取指令和数据存取速度快，但存储容量小

主存储器内存存放计算机运行期间的大量程序和数据存取速度较快，存储容量不大

外存储器外存存放系统程序和大型数据文件及数据库存储容量大，位成本低

❾ 计算机存储系统分为哪几个层次

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。

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。

(9)存储分级扩展阅读：

移动存储特点：

1、获国家保密局认证，安全可靠；

2、与加密系统无缝结合，防护能力倍增；

3、 国内首创，将普通U盘变为加密U盘，彻底解决U盘的方便性带来的风险；

4、 采用双因子认证技术；

5、专用加密移动存储与系统无缝结合，管理更流畅；

6、功能多样，可满足各种不同需求的保密要求；

7、 完善的审计功能，随时掌握U盘持有人的行为。

移动存储功能：

1、集中注册与授权。可通过注册信息实现U盘身份识别和介质追踪；

2、主机身份认证。所有安装客户端的计算机都须经管理员分配实名信息后方可使用；

3、加密上锁。对加密上锁后的U盘需要用户进行身份认证；

4、访问控制。可灵活控制移动存储介质注册策略和信息，设定允许使用的计算机或租；

5、外出拷贝。拷入U盘内的数据可与外界的计算机进行数据交互使用，也可实现定向拷贝；

6、用户审计。移动管理存储系统提供详细的审计记录及审计报告。

主存储器：

存放指令和数据，并能由中央处理器直接随机存取的存储器，有时也称操作存储器或初级存储器。主存储器的特点是速度比辅助存储器快，容量比高速缓冲存储器大。

计算机存储介质：

计算机存储介质是计算机存储器中用于存储某种不连续物理量的媒体。计算机存储介质主要有半导体、磁芯、磁鼓、磁带、激光盘等。

❿ 计算机三级存储体系是什么

计算机的存储体系中，“三级存储”指的是：高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器。

三级存储的用途：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。

计算机存储器包括主存(main memory)，辅存(mass storage)和寄存器(register)。主存就是平时所说的内存，计算机运行时操作系统和其它进程的代码存储在其中。辅存主要指硬盘，也包括其它辅助存储设备，如软盘，U盘，光盘等，可以存放大量数据。寄存器位于CPU内，在指令执行时起临时存放作用。

寄存器和主存、主存和辅存之间存在不停的数据传输和交流，其速度和容量就影响了计算机的性能。如果寄存器和主存之间每条指令和每个数据都进行一次传输，那么计算机的运行速度就受到限制。因此出现了高速缓冲存储器(cache memory)，用于成批处理寄存器内的数据，以同主存进行交流。

而且频繁使用的数据，CPU可以直接从高速缓存中读取，减少CPU的等待时间，提高系统效率。内存的容量有限，有时不能一次载入硬盘中所需的数据，这里会出现虚拟存储(virtual memory)的概念。

虚拟存储是指当要接收的数据超过内存容量时，系统会在硬盘内分配足够的空间存储这些数据，再把这些数据分成很多页(page)，再根据需要实时地把一定的页载入内存，这样用户感觉内存的容量就比真实的容量偏大。

另外，缓冲区(buffer)是用于存储速度不同步的设备或优先级不同的设备之间传输数据的区域，使进程之间的相互等待变少，从而使从速度慢的设备读入数据时，速度快的设备的操作进程不发生间断。

这里再顺便说下脱机(spooling)的概念。脱机是指当多个进程要求同时使用非共享资源如打印机时，系统会根据需求把所有的数据同时读取到硬盘，再在打印机上逐个打印，这样给用户的感觉就是一台打印机同时打印多个进程包含的文件。