计算机存储体系
‘壹’ 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。
(1)计算机存储体系扩展阅读：
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。
‘贰’ 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。
‘叁’ 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
‘肆’ 现代计算机储存器的分级体系
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。
内储存器（内存）
内储存器直接与CPU相连接，由存取速度较快的电子元件构成，但储存容量较小。用来存放当前运行程序的指令和数据，并直接与 CPU 交换信息，是 CPU 处理数据的主要来源。
内储存器由许多储存单元组成，每个单元能存放一个二进制数或一条由二进制编码表示的指令。内储存器是由随机储存器和只读储存器构成的。只读存储器（ROM，Read Only Memory）用于机器的开机初始化工作和系统默认的设备参数设置。
‘伍’ 对计算机存储体系的认识
1）内存储器与外存储器（或主存储器与辅助存储器）：2）CPU——Cache 存储层次：由于主存储器的读写速度低于CPU的速度，而CPU每执行一条指令都要访问内存储器，所以CPU总是处于等待状态，严重降低了系统的效率。引入Cache后，在Cache内保存着主存储器内容的部分副本，CPU在读写数据时首先访问Cache。由于Cache的速度与CPU相同，因此CPU就能在零等待状态下迅速地完成数据的读写。 3）、Cache——内存储器存储层次：当Cache中不含有CPU所需的数据时，CPU才去访问内存储器。此时用一个存储器读取周期的时间从内存中读出这个数据后送到CPU，并且，把含有这个数据的整个数据块从内存送到Cache中。 4）、内存储器——外存储器存储层次：当一个程序需要执行时，计算机必须将其程序通过一定的调度算法从外存调入内存。Cache- >内存储器- >外存储器：其容量越来越大，但读写速度越来越低。
‘陆’ 计算机的存储系统通常包括什么 计算机的存储系统通常包括的内容
1、计算机的存储系统由内存储器（主存储器）和外存储器（辅存储器）组成。
2、内存储器主要是指内存，外存储器有软盘和软驱、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。