當前計算機系統一般會采用層次結構存儲數據,請介紹下典型計算機存儲系統一般分為
哪幾個層次,為什么采用分層存儲數據能有效提高程序的執行效率?
答:所謂存儲系統的層次結構,就是把各種不同存儲容量,存取速度和價格的存儲器按照層次結構組成多層存儲器,並通過管理軟件和輔助硬件有機的組合成為一個整體,使所存放的程序和數據按照層次分布在各種存儲器中。目前,在計算機系統中通常采用三級層次結構來構成存儲系統,主要是由高速緩沖存儲器cache,主存儲器,和輔助存儲器組成。
存儲系統多級層次結構中,由上向下分為三級,其容量逐漸增大,速度逐漸降低,成本則逐次減少。整個結構又可以看成兩個層次:他們分別是主存---輔存層次和Cache---主存層次。這個層次系統中的每一種存儲器都不再是孤立的存儲器,而是一個有機的整體。他們在輔助硬件和計算機操作系統的管理下,可以把主存--輔存層次作為一個存儲整體,形成的可尋存儲空間比主存儲器空間大得多。由於輔存的容量大,價格低,是的存儲系統的整體平均價格低。由於Cache的存取速度可以喝cpu的工作速度相媲美,所以cache--主存層次可以縮小主存和cpu之間的速度差距,從整體上提高存儲器系統的存取速度。盡管cache成本高,但是由於容量小,故不會使存儲系統的整體價格增加。
綜上所述,一個較大的存儲系統是由各種不同類型的存儲設備構成的,是一個具有多級層次結構的存儲系統。該系統既有與cpu相近的速度,又有極大的容量,而且成本較低。其中高速緩存解決了存儲系統的速度問題,輔助存儲器則解決了系統的容量問題。采用多級層次結構的存儲器可以有效的解決存儲器的速度,容量,價格之間的矛盾。