存储体系
简述个人计算机中存储体系结构存储系统分类
简述个人计算机中存储体系结构存储系统分类计算机中存储体系结构指的是计算机内存和外存，以及两者之间的结构关系。
计算机中的存储体系结构可以分为两大类：内存存储体系结构和外部存储体系结构。
内存存储体系结构是指将计算机的内存单元组织成有效的结构，以便处理计算机中的信息。
它包括主存储器、辅助存储器、高速缓存存储器等。
主存储器是指将计算机中的信息暂时存储起来的主要设备，主存储器有多种类型，如RAM（随机存取存储器）、ROM（只读存储器）、SRAM（静态随机存取存储器）、DRAM（动态随机存取存储器）等。
辅助存储器是指在计算机中用于存储信息的一种存储器，它的容量远大于主存储器，通常用来存储大量的程序和数据，或者处理较长时间的运算，它可以是磁盘、磁带、光盘等。
高速缓存存储器是计算机中用来缓存主存储器中程序和数据的设备，它具有较高的存取速度，容量也较小，具有极高的速度，可以大大提高计算机的计算速度。
外部存储体系结构是指在内存存储体系结构和用户程序之间所连接的存储体系结构。
外部存储体系结构的主要设备有：磁盘系统、磁带系统、光盘系统、软盘系统等。
其中，磁盘系统是一种最主要的存储设备，它可以缓存大量的程序和数据，可以长时间的保存，它的容量大，存取速度也较快，是大多数用户更多使用的外存储设备。
磁带系统通常用来长期存储大量的信息，其优点是容量大，存取速度慢，而光盘系统则是一种快速存取、容量较小、适用范围较窄的存储体系结构，大多数用于存放小型文件、图片、音乐等，而软盘系统则是一种具有较小容量的存储体系结构，主要用于存储少量的指令和数据，一般用于较小型的计算机系统中。
计算机中存储体系结构对于计算机性能的提高和数据处理的准确性起着重要作用，它在计算机系统中占据着举足轻重的地位。
选择合适的存储体系结构类型，可以有效地提高计算机的效率，从而使计算机可以更加高效地处理大量的数据。
同时，正确地运用存储体系结构的知识也是对计算机系统管理的重要一环。
存储器系统
存储器系统：概述：计算机中的存储系统是用来保存数据和程序的。
对存储器最基本的要求就是存储容量要大、存取速度快、成本价格低.为了满足这一要求,提出了多级存储体系结构。
一般可分为高速缓冲存储器、主存、外存3个层次,有时候还包括CPU内部的寄存器以及控制存储器.◆衡量存储器的主要因素：存储器访问速度、存储容量和存储器的价格;◆存储器的介质：半导体、磁介质和光存储器.◆存储器的组成：存储芯片+控制电路(存储体+地址寄存器+数据缓冲器+时序控制）;◆存储体系结构从上层到下层离CPU越来越远、存储量越来越大、每位的价格越来越便宜，而且访问的速度越来越慢存储器系统分布在计算机各个不同部件的多种存储设备组成，位于CPU内部的寄存器以及用于CU的控制寄存器。
内部存储器是可以被处理器直接存取的存储器,又称为主存储器，外部存储器需要通过I/O模块与处理器交换数据,又称为辅助存储器，弥补CPU处理器速度之间的差异还设置了CACHE，容量小但速度极快,位于CPU和主存之间，用于存放CPU 正在执行的程序段和所需数据。
整个计算机的存储器体系结构：通用寄存器堆—指令和数据缓冲栈—Cache（静态随机存储器RAM）—主存储器(动态随机存储器DRAM）—联机外部存储器（磁盘存储器)—脱机外部存储器(磁带、光盘存储器) 通常衡量主存容量大小的单位是字节或者字,而外存的容量则用字节来表示。
字是存储器组织的基本单元,一个字可以是一个字节，也可以是多个字节。
信息存取方式：信息的存取方式影响到存储信息的组织，常用的有4种，◆顺序存取存储器的数据是以记录的形式进行组织，对数据的访问必须按特定的线性顺序进行.磁带存储器的存取方式就是顺序存取。
◆直接存取共享读写装置，但是每个记录都有一个唯一的地址标识，共享的读写装置可以直接移动到目的数据块所在位置进行访问。
因此存取时间也是可变的。
磁盘存储器采用的这种方式。
◆随机存取存储器的每一个可寻址单元都具有唯一地址和读写装置，系统可以在相同的时间内对任意一个存储单元的数据进行访问，而与先前的访问序列无关。
计算机三级存储体系
三级缓存是为读取二级缓存后未命中旳数据设 计旳—种缓存，在拥有三级缓存旳CPU中，只有约5% 旳数据需要从内存中调用，这进一步提升了CPU旳效 率。其运作原理在于使用较迅速旳储存装置保存一 份从慢速储存装置中所读取数据且进行拷贝，当有 需要再从较慢旳储存体中读写数据时，缓存(cache) 能够使得读写旳动作先在迅速旳装置上完毕，如此 会使系统旳响应较为迅速。
四小组第二次讨论报告
计算机三级存储体系
first
Introduction:
一级缓存都内置在CPU内部并与CPU同 速运营，能够有效旳提升CPU旳运营效率。 一级缓存越大，CPU旳运营效率越高，但 受到CPU内部构造旳限制，2 CACHE)出现是为了协调一级
缓存与内存之间旳速度。二级缓存比一级缓存 速度更慢，容量更大，主要就是做一级缓存和 内存之间数据临时互换旳地方用。实际上，目 前Intel和AMD处理器在一级缓存旳逻辑构造设 计上有所不同，所以二级缓存对CPU性能旳影 响也不尽相同。
丢失”旳特征。
QUESTION:
计算机为何要使用三级存储体 系?
second
计算机旳三级存储系统处理 存储器速度、容量、价格三者之 间旳矛盾，而且提升了CPU访存速 度，改善了系统旳总体性能。
谢谢观看！
• 高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处 理器旳速度匹配问题；辅助存储器用来扩大 存储空间。
CPU、处理器、内存、外 存、寄存器、缓存旳区别
1、CPU：Central Process Unit中央处理器单元，即CPU属于处理器。 2、CPU中有寄存器，所以寄存器“外旳存速”度。最快！内存、外存统称为CPU旳 3、高速们缓之存间是速存度储不在匹C配P旳U中矛旳盾，，它使是得介内于存C访P问U与CP内U存旳知时己候旳较，快以。缓解它 4、缓存是指在以内缓存解中C划P分U与出外一设块处区理域速用度于不存匹储配常旳使问用题旳。输入输出数据， （ 内5存内、具存CP有、U“外与掉存（电）内信是存息指、全对外部存存消储）失器是”旳不旳划同特分旳征，概，内念而存，外旳C存速PU则度是具较一有外种“存独掉旳立电速旳信度概息快念也，，不而而会且
【计算机组成原理】存储系统
【计算机组成原理】存储系统存储器的层次和结构从不同⾓度对存储器进⾏分类：1.按在计算机中的作⽤（层次）分类 （1）主存储器。
简称主存，⼜称内存储器（内存），⽤来存放计算机运⾏期间所需的⼤量程序和数据，CPU 可以直接随机地对其进⾏访问，也可以和告诉缓冲存储器（Cache）及辅助存储器交换数据，其特点是容量较⼩、存取速度较快、单位价格较⾼。
（2）辅助存储器。
简称辅存，⼜称外存储器（外存），是主存储器的后援存储器，⽤来存放当前暂时不⽤的程序和数据，以及⼀些需要永久性保存的信息，它不能与CPU 直接交换信息。
其特点是容量极⼤、存取速度较慢、单位成本低。
（3）⾼速缓冲存储器。
简称 Cache，位于主存和 CPU 之间，⽤来存放正在执⾏的程序段和数据，以便 CPU 能⾼速地使⽤它们。
Cache 地存取速度可与 CPU 的速度匹配，但存储容量⼩、价格⾼。
⽬前的⾼档计算机通常将它们制作在 CPU 中。
2.按存储介质分类 按存储介质，存储器可分为磁表⾯存储器（磁盘、磁带）、磁芯存储器、半导体存储器（MOS型存储器、双极型存储器）和光存储器（光盘）。
3.按存取⽅式分类 （1）随机存储器（RAM）。
存储器的任何⼀个存储单元的内容都可以随机存取，⽽且存取时间与存储单元的物理位置⽆关。
其优点是读写⽅便、使⽤灵活，主要⽤作主存或⾼速缓冲存储器。
RAM ⼜分为静态 RAM （以触发器原理寄存信息，SRAM）和动态 RAM（以电容充电原理寄存信息，DRAM）。
（2）只读存储器（ROM）。
存储器的内容只能随机读出⽽不能写⼊。
信息⼀旦写⼊存储器就固定不变，即使断电，内容也不会丢失。
因此，通常⽤它存放固定不变的程序、常数和汉字字库，甚⾄⽤于操作系统的固化。
它与随机存储器可共同作为主存的⼀部分，统⼀构成主存的地址域。
由ROM 派⽣出的存储器也包含可反复重写的类型，ROM 与RAM 的存取⽅式均为随机存取。
⼴义上的只读存储器已可已可通过电擦除等⽅式进⾏写⼊，其“只读”的概念没有保留，但仍然保留了断电内容保留、随机读取特性，但其写⼊速度⽐读取速度慢得多。
存储体系的概念
材料工艺 ECL
ECL SRAM
分配管理 编译器分配 硬件调度 硬件调度
带宽 400-8000 400-1200 200-800
（待续）
各级存储器的主要性能特性（续）
存储器层次 主存储器 磁盘存储器 脱机存储器
存储周期 60-300ns 10 - 30ms 2 - 20 min
存储容量 32M-1GB 1G-1TB 5G-10TB
映像机构：映像方式的实现。如何识别和查找 高层存储器的信息块。
替换策略：访问失效后，如何淘汰信息块，而 换新块。
写策略：写操作时采用何种策略以保持相邻两 级存储器中数据的一致性，发生写操作失效时 是否将被写的块从低层存储器取入高层存储器。
访问效率
设：r TA2 / TA1
则：e TA1
TA1
1
TA HTA1 (1 H )TA2 H (1 H )r
访问效率说明
R-1 越好
R取决于个层次的各级器件 和设备特性，命中率，容量 及替换算法有关。
访问效率 1.0 0.8
E-1 H在r较大时，H要高。0.6
i
H与地址预知算法及M1的容量有关 H----1 好
存储层次的等效访问时间
TA HTA1 (1 H )TA2 设：TB为块交换时间。 TA2 TB TA1 , 则：TA TA1 (1 H )TB
1.TA TA1 2.TA2 TA1 ,TA2 TB
从应用程序员看，它是一个存储器。
这个存储器的速度接近速度最快的那个存储器 存储容量与容量最大的那个存储器相等 单位容量的价格接近最便宜的那个存储器。
解决速度
CPU中设置通用寄存器 采用存储器的多体交叉并行存取 采用存储层次 Cache
存储体系架构对比分析
Isilon OneFS
其他集群文件系统
架构比较
架构简单，每个节点均对能，功能一致
有管理节点，元数据节点，数据节点
协议支持
内嵌支持标准NFS/CIFS协议
私有协议，使用需安装客户端；如果要使用NFS/CIFS协议，需独立部署NFS/CIFS服务器
文件系统扩容
60秒在线扩容；以单个节点为单位；
扩容方式复杂，耗时长以一对控制器为单位进行扩容；
EMC Isilon 优势
单一文件系统，可扩展致20PB，易管理易扩展，简化运维成熟文件系统，应用已经十年以上，遍布高性能计算，媒体，科学研究，基因测序等领域，全球客户4700以上支持存储分层，可优化性能，降低成本支持文件系统快照，定期保护数据支持远程复制，可进一步提高业务连续性高可靠性保护，最大可以容忍4个节点或4块磁盘同时故障支持Hadoop大数据分析
具备企业级存储特性
快照，远程复制，WORM，虚拟化环境支持
不支持
服务支持
自主知识产权原厂服务
大多根据开源软件；仅能维护外围功能。
性能
单节点性能及聚合性能都排名靠前具体可参考Gartner报告（见后续）
单节点性能差；依靠节点数量达到高聚合带宽
可靠性
N+4（最大容忍4个磁盘或4节点同时损坏）
最多容忍2个磁盘损坏或1个节点损坏
商用集群存储：EMC Isilon，IBM GPFS
开源集群存储：GlusterFS
Байду номын сангаас 集群存储两种部署方式的扩展性
元数据服务器
数据节点
元数据服务器
数据节点
数据节点
数据节点
元数据流
数据流
分布式元数据和数据流
简述计算机的存储体系
简述计算机的存储体系
计算机的存储体系一般分为主存储器和辅助存储器两部分。
主存储器是指计算机用于暂时存储数据和指令的存储空间，一般采用半导体随机存取存储器（RAM）作为主存储器。
它的特点是容量较小，但读写速度快。
辅助存储器是指计算机用于永久存储数据和指令的存储空间，如硬盘、光盘、闪存等。
它的特点是容量大，但读写速度相对较慢。
在辅助存储器中，硬盘是最常见的存储设备，它采用磁性储存技术，可以存储大量的数据，读写速度相对较快，但相对于主存储器还是较慢。
光盘主要分为CD-ROM、DVD-ROM和蓝光光盘等，它们的存储容量逐步提高，但读写速度相对较慢，主要用于存储影音等大容量数据。
闪存则是一种非易失性存储器，具有读取速度快、耐用性强等特点，主要用于存储移动设备的数据。
除了主存储器和辅助存储器，还有一些高速缓存存储器，它们通常位于CPU内部，用于暂时存储CPU经常使用的数据和指令，以加快CPU的运算速度。
- 1 -。
存储安全管理体系认证
存储安全管理体系认证存储安全管理体系认证是指对一个组织的存储安全管理体系进行第三方认证评定，以确认其符合相关的标准和要求，为组织提供存储安全管理方面的认证证书，证明该组织已经建立并实施了一套符合国际标准和国内法规的存储安全管理体系，有效提升组织的信息安全管理能力和整体安全水平。
在国内，存储安全管理体系通常是指《信息安全技术存储安全技术要求》（GB/T35273-2017）所规定的存储体系安全要求。
该标准是由中国国家标准化委员会发布的国家标准，要求组织在存储安全管理方面建立并实施相应的制度和程序，并对存储系统和数据进行高度保护，以确保存储信息的保密性、完整性和可用性。
与此在国际上，存储安全管理体系通常是指国际标准ISO/IEC 27001所规定的信息安全管理体系。
一、组织的存储安全管理方针与目标。
组织需要在其存储安全管理体系中制定并实施存储安全政策和目标，要求整个组织及其员工遵守相关法律、法规和标准，以保证存储系统和数据的安全性。
二、组织的安全管理架构和流程，例如组织对存储安全管理的职责、权限、审计流程等的规定。
同时也需要进行组织安全分析，评估存储系统和数据的风险，建立存储安全风险管理流程。
三、存储安全系统的综合运行情况。
需要从存储安全策略的规划、存储系统的配置、存储设备的维护、存储数据的备份等多角度去评价存储安全管理体系的综合运行情况。
四、组织的应急管理体系，例如面对备份数据不完整、存储设备故障等情况如何采取应急措施。
五、相关工作的监控和不断改进。
需要对存储安全管理体系的完整性和有效性进行监控，并及时对不足之处进行改进。
存储安全管理体系认证可以帮助组织健全存储安全的管理体系，提高其信息安全水平，降低存储风险，促进信息化建设的可持续稳定发展。
存储安全管理体系认证的好处有哪些呢？1. 提高组织的信息安全管理水平存储安全管理体系认证可以使组织建立一套符合国际标准和国内法规的存储安全管理体系，有效提升组织的信息安全管理能力，提高整体安全水平。
现代计算机系统多级存储体系结构
现代计算机系统多级存储体系结构示例文章篇一：哎呀，你们知道吗？现代计算机系统居然有个多级存储体系结构，这可太神奇啦！就像我们的书包一样，有大口袋、小口袋，不同的东西放在不同的地方。
计算机的存储体系也是这样，分成了好几级呢！先来说说速度最快的那一级，就像我们书包里伸手就能拿到的小口袋，这就是高速缓存。
它的速度超级快，就像闪电一样！每当计算机要处理数据的时候，它都会先瞅瞅高速缓存里有没有，要是有，那可太棒啦，一下子就能用上。
这难道不厉害吗？再往下一级，就是内存啦。
内存就像是书包里比较大的隔层，能装不少东西，但是速度比起高速缓存可就慢了一些。
不过也还算不错啦，能让计算机把更多的数据存起来。
还有更慢的呢，比如说硬盘。
硬盘就像一个超级大的仓库，能存好多好多东西，但是找起来可就费劲啦，速度也慢得让人着急。
这多级存储体系结构就像一个团队在合作。
高速缓存是冲锋在前的先锋队，速度快但容量小；内存是中坚力量，容量大一些速度也还可以；硬盘就是大后方，能存储海量的数据。
它们各司其职，共同为计算机的运行努力着。
你想想，如果没有这样分级存储，计算机不就乱套啦？就好像我们书包里所有东西都混在一起，找个铅笔都要翻半天，那多耽误事儿呀！所以说，现代计算机系统的多级存储体系结构真的太重要啦！它让计算机能够高效、快速地处理和存储数据，让我们能愉快地使用电脑玩游戏、看电影、学习新知识。
这难道不是科技的魅力所在吗？我觉得呀，正是有了这样聪明的设计，我们的生活才变得更加便捷和丰富多彩！示例文章篇二：哇塞！同学们，你们知道吗？现代计算机系统有一个超级厉害的多级存储体系结构！这就像我们上学要带不同的书包和文具盒一样，有大有小，各有各的用处。
比如说，我们的主存，就像是我们每天背的大书包，能装好多好多的东西，但是呢，它的速度没有那么快。
而那个高速缓存呀，就像是我们的小文具盒，虽然装的东西没有大书包多，但是拿东西的速度可快啦！我还记得有一次上计算机课，老师给我们讲这个多级存储体系结构，我一开始还懵懵懂懂的。
计算机常用的三级存储体系
计算机常用的三级存储体系在我们日常生活中，存储东西真的是一门大学问。
想想看，你的手机里存着多少照片、视频，还有那些有用的文件。
每次看着满满当当的存储空间，心里总会冒出一个疑问：这些数据到底是怎么管理的？说到这里，咱们就不得不提到计算机的三级存储体系。
这个名字听上去高大上，其实说白了就是存储数据的不同层次，简单易懂又能让你对计算机有更深的了解。
让我们聊聊一级存储，也就是咱们常说的“寄存器”和“缓存”。
嘿，你可以把它想象成一个快速的小仓库，里面储存着最常用的数据和指令。
就像你在厨房里常用的调料罐，盐、糖、酱油总是放在手边，想用就能立刻拿到。
寄存器是CPU里的一部分，速度飞快，几乎可以说是计算机里的“超跑”。
缓存则稍微大一些，但也得非常迅速。
哎呀，这俩东西的速度和效率，简直能让你忍不住拍手叫好。
然后就是二级存储，咱们通常称为“主存”或“内存”。
这个就像是你的冰箱，虽然没有那么快，但却能存放大量的数据。
你想想，冰箱里有多少东西能让你一顿饭不愁？同样，内存中储存着程序运行时所需的数据和指令。
这部分存储可以随时读写，非常灵活。
不过，记住了，内存里的数据一旦断电就全没了，和那冰箱里的食物一样，过期了就得扔掉，真是让人心疼。
再往下就是三级存储，咱们称它为“外部存储”或“磁盘存储”。
这一层就像是你家里的仓库，可以放下超多的东西。
外部存储包括硬盘、固态硬盘、U盘等等。
这些家伙的容量大得惊人，能够装下你一辈子的视频、音乐和文件。
说到这里，你肯定会想，哎，为什么不把所有东西都放在外部存储里呢？哈哈，问题就在于速度。
外部存储的读写速度相比内存和缓存慢得多，这就像你去仓库找东西，总得花点时间才能翻到那个你想要的文件。
你看，这三级存储就像一座金字塔。
最上面的是寄存器，速度快但容量小；中间是内存，速度和容量中等；最下面是外部存储，容量大但速度慢。
这种分层存储的方式，可以让计算机在运行时既能高效又能节省资源，真是聪明绝顶的设计。
简述现代计算机中都采用的三级存储器体系结构
简述现代计算机中都采用的三级存储器体系结构现代计算机体系结构通常采用三级存储器体系结构,也被称为地址空间体系结构。
该体系结构由三个层次组成:数据存储器、指令存储器和控制存储器。
数据存储器是计算机最重要的存储器之一,用于存储程序和数据。
在三级存储器体系结构中,数据存储器通常分为两个部分:随机存取存储器(RAM)和静态随机存取存储器(SDRAM)。
RAM是计算机中最快速的存储器,用于存储程序和数据。
它通常是动态分配的,可以在程序运行时动态地更改。
静态RAM则是一次性分配的,一旦分配后就不能更改。
指令存储器是计算机中存储指令的存储器。
指令存储器通常由一个或多个指令库组成,每个指令都包含指令代码、操作码和操作结果。
指令存储器通常是一个静态的存储器,可以在程序运行时动态地访问。
控制存储器是计算机中存储控制信息的存储器。
控制存储器通常包括指令控制码、中断控制码、时钟控制码等,用于控制计算机的操作。
在三级存储器体系结构中,控制存储器通常是静态的。
三级存储器体系结构是现代计算机体系结构中最常用的体系结构之一,具有高速度和高可靠性的特点。
它使得计算机能够处理大量的数据和执行复杂的指令。
同时,三级存储器体系结构也具有灵活性和可扩展性,可以根据需要增加更多的
存储器层次。
西安电子科技大学_计算机组成与体系结构_第4章存储系统_课件PPT
存取方式 读写功能
随机读写：RAM 顺序(串行)访问：
顺序存取存储器 SAM 直接存取存储器 DAM
12
4.1 存储系统概述 4.1.2 存储器分类：不同的分类标准
存储信息的介质
在计算机中的用途
存放信息的易失(挥发)性
存取方式 读写功能
读写存储器 只读存储器
13
存储信息的介质
在计算机中的用途 存放信息的易失(挥发)性 存取方式 读写功能
易失：RAM 非易失：
ROM 磁盘
……
11
4.1 存储系统概述 4.1.2 存储器分类：不同的分类标准
存储信息的介质 在计算机中的用途 存放信息的易失(挥发)性
存储器的存取时间 与存储单元的物理 地址无关，随机读 写其任一单元所用
无
36
8086系统总线
D0～D7
A1～A13 MEMR MEMW
A0
D8～D15 A1～A13 MEMR MEMW
BHE
&
A19
A18
A17
&
A16 A15 A14
6264与8086系统总线的连接
6264
D0～D7
A0～A12
CS1
OE
WE
CS2
6264
D0～D7
A0～A12
CS1
OE
WE
CS2
74LS138
每次读出/写入的字节数 存取周期
价格
体积、重量、封装方式、工作电压、环境条件
14
4.1 存储系统概述 4.1.2 存储器的性能指标
容量 速度 可靠性
可维修部件的可靠性： 平均故障间隔时间（MTBF）
cache存储体系的结构原理
cache存储体系的结构原理
Cache存储体系的结构原理包括如下几个方面：
1. 层次结构：Cache存储体系一般由多级缓存组成，包括L1、L2、L3等多级缓存。
不同级别的缓存容量和访问速度各不相同，越靠近处理器的缓存级别容量越小、访问速度越快。
2. 局部性原理：Cache存储体系利用了程序运行过程中存在的
局部性原理，包括时间局部性和空间局部性。
时间局部性指的是一段时间内某个数据被访问的概率很高，而空间局部性指的是一次访问某个数据后，其附近的数据也有很大的可能性会被访问。
3. 缓存映射：Cache存储体系中的数据被映射到下一级的缓存
或主存中。
常见的映射方式有直接映射、全相联映射和组相联映射。
直接映射是指每个数据块只能映射到缓存中的某个固定位置，全相联映射是指缓存中每个位置都可以映射任意数据块，组相联映射是指将缓存分成若干组，每组中有若干个位置，每个数据块只能映射到该组中的某个位置。
4. 缓存一致性：当多个处理器共享同一个缓存时，需要保证缓存的一致性。
一致性协议（如MESI协议）用于解决多个处理
器同时对同一个数据进行读写操作时可能出现的数据不一致问题。
5. 替换策略：当缓存已满时，需要按照一定策略替换缓存中的数据。
常见的替换策略有最近最少使用（LRU）、先进先出
（FIFO）等。
以上是Cache存储体系的结构原理的一些基本概念和原则，实际实现中还有一些细节和技术，例如缓存预取、写缓冲区等。
存储安全管理体系认证
存储安全管理体系认证介绍存储安全管理体系认证是指通过对企业的存储安全管理体系进行评估和验证，对其存储安全管理体系的合规性和有效性进行认证。
存储安全管理体系认证是企业为了确保存储系统的安全性和可靠性而采取的一种管理和控制手段，对企业的存储系统进行全面的安全管理，提高存储数据的可靠性和保密性。
存储安全管理体系认证的意义•提供保障：存储安全管理体系认证可以提供保障，确保存储系统得到有效的管理，从而提高存储数据的安全性和可靠性。
•遵守法律法规：通过存储安全管理体系认证，企业可以确保其存储系统的运营符合相关法律法规的要求，避免出现安全风险和法律风险。
•提升品牌形象：通过存储安全管理体系认证，企业可以增强其品牌形象，提高市场竞争力，获得客户和合作伙伴的信任与支持。
•降低风险：存储安全管理体系认证可以帮助企业识别和管理存储系统中的安全风险，减少因存储系统出现问题而带来的运营风险和声誉风险。
•提高管理水平：通过存储安全管理体系认证，企业可以建立规范、科学的存储管理流程，提高管理水平和效率，降低管理成本。
•改进存储系统：通过存储安全管理体系认证，企业可以及时发现存储系统中存在的问题和不足之处，不断改进存储系统的安全性和可靠性。
存储安全管理体系认证的过程1. 筹备阶段•确定存储安全管理体系认证的目标和范围；•辨析存储系统的需求和风险特征；•制定存储安全管理体系的架构和实施计划。
2. 文件编制•编制存储安全管理体系文件，包括存储安全政策、程序文件、记录文件等；•确保文件的合规性和完整性。
3. 环境准备•完善存储设备、硬件环境和网络环境；•确保存储设备和系统的可用性和可靠性。
4. 培训与宣贯•对存储管理人员进行相应的技能培训；•宣贯存储安全管理体系的政策和要求。
5. 实施与执行•针对存储安全管理体系的要求，对存储系统进行管理和控制；•确保存储系统的合规性和有效性。
6. 内审与改进•定期对存储安全管理体系进行内部审核，评估存储系统的合规性和有效性；•发现问题和不足，提出改进措施。
第4章-计算机系统结构(第五版)李学干
例来分析。 存储层次的每位价格为
c1 S M1 c2 S M 2 c S M1 S M 2
第4章 存储体系
图 4 - 4 二级存储体系的评价
第4章 存储体系
存储层次的等效访问时间TA= HTA (1 H )TA 。希望 1 2 TA越接近于 T ，即存储层次的访问效率e= TA /TA越接近于1 A 越好。
第4章 存储体系
图 4 - 14 主存页面表
第4章 存储体系
【例 4-1】
设有一道程序，有1~5页，执行时的页地址流(即依次用
到的程序页页号)为 2,3,2,1,5,2,4,5,3,2,5,2 若分配给该道程序的主存有3页，则图4 - 15表示FIFO、 LRU、OPT这3种替换算法对这3页的使用和替换过程。
第4章 存储体系
4.1 基本概念 4.2 虚拟存储器 4.3 高速缓冲存储器 4.4 三级存储体系
4.5 存储系统的保护
4.6 本章小结
第4章 存储体系
4.1 基 本 概 念
4.1.1 存储体系及其分支
前面已经讲过，为了同时满足存储系统的大容量、高速度 和低价格，需要将多种不同工艺的存储器组织在一起。 虚拟存储器是因为主存容量满足不了要求而提出来的。在
第4章 存储体系
2. 页式管理 段式存储中各段装入主存的起点是随意的，段表中的地 址字段很长，必须能表示出主存中任意一个绝对地址，加上 各段长度也是随意的，段长字段也很长，这既增加了辅助硬
件开销，降低了查表速度，也使主存管理麻烦。
例如，主存中已有A、B、C三个程序，其大小和位置如 图4 - 7所示，现有一长度为12 KB的D道程序想要调入。
微型计算机存储体系的特点
微型计算机存储体系的特点以下是 9 条关于微型计算机存储体系特点的内容：1. 微型计算机存储体系那可真是种类丰富啊！就好比一个大仓库，有不同的区域放不同的东西。
你想想啊，内存就像是仓库门口的临时存放区，速度快得很呢，能让你马上拿到要用的东西，比如你打开电脑后立马就能操作，这多爽啊！2. 存储体系的容量可有意思了！它能装好多好多的数据呀。
就好像一个超级大口袋，可以不停地往里塞东西。
比如说你可以在硬盘里存下海量的照片和视频，这难道不神奇吗？3. 分层结构这个特点超赞的哟！就跟楼梯一样，一层一层的各有作用。
高速缓存就像是最上面那层，让数据快速传递，哎呀，这多高效啊！4. 存储体系的可扩展性太牛啦！就好像搭积木一样，你可以根据自己的需求添加更多的存储设备。
难道你不想给自己的电脑增加更多的空间吗？5. 数据的读取速度，哇，这可真是关键啊！好比是赛车比赛，存储体系就是那超快的赛车。
像固态硬盘的读取速度，那简直快得惊人，能让你瞬间打开文件，这也太让人开心了吧！6. 存储的稳定性也不容忽视啊！它就像是一个可靠的卫士，守护着你的数据。
不会轻易丢失，多让人放心呐！比如你的重要文件总是安稳地待在那里，等着你来用，多棒呀！7. 存储体系还很灵活呢！可以根据你的使用习惯和需求进行调整。
这就像是给自己的房间布置一样，想怎么弄就怎么弄，多自由啊！8. 哎呀，存储的兼容性也很重要呢！不管什么设备，都能很好地配合。
就像好朋友一样，总能和谐相处，这难道不好吗？9. 微型计算机存储体系真的是太有魅力啦！它让我们的电脑变得如此强大和好用。
有了它，我们才能在电脑里尽情地存储、操作和享受各种数据。
它就是电脑的大功臣呐！我的观点结论是：微型计算机存储体系是其不可或缺的重要部分，特点鲜明且非常实用。
存储体系设计中的容量规划方法及案例分享
存储体系设计中的容量规划方法及案例分享随着互联网的普及和信息化程度的提高，各种类型的数据正在以惊人的速度增长。
对于企业来说，如何进行有效的数据管理，设计合理的存储体系是不可避免的问题。
而在存储体系设计中，容量规划是核心环节，不仅涉及到存储的整体成本，还关系到存储系统的性能、可靠性等方面。
本文将从容量规划的基本概念、方法和案例分享三个方面来阐述如何设计企业存储体系的容量规划。
一、容量规划的基本概念容量规划是指根据存储需求，为存储资源分配合适的存储空间、性能、可靠性和管理策略等资源，以满足业务系统对存储空间的需求和保证存储资源的有效利用。
容量规划主要是根据业务系统的需求来确定存储的大小，并在存储系统的整个生命周期中进行动态管理。
容量规划包含以下三个主要步骤：1.需求预测和估算。
这一步是根据业务系统进行统计，预测未来的业务量和数据增长趋势，估算需要的存储容量的大小。
2.容量分配和配置。
根据需求估算的数据，在存储系统中对应分配和配置合适的存储器件，如硬盘、存储设备等，并进行合理分布和布局。
3.容量管理和监控。
在分配和配置完成后，需要进行存储容量的管理和监控，随时根据业务变化来调整容量，保证存储系统正常运行。
二、容量规划的方法1.基于用户需求的容量规划法这种方法是根据用户的业务需求和存储要求，来计算存储容量的大小。
对于容量的需要，主要分为主存储和辅存储。
主存储的容量大小与实际内存的大小相关，而辅存储的容量则与磁盘阵列的组合方式、磁盘数量、磁盘密度、读写比例和RAID级别等因素相关。
因此，在进行基于用户需求的容量规划时，需要根据实际业务进行精确地预测和细致地计算。
2.基于性能需求的容量规划法这种方法是针对不同的业务需求和性能要求来进行的容量规划。
根据所需的IOPS、吞吐量和延迟等性能指标，来计算存储容量的大小。
此方法需要综合考虑业务的性能需求、存储器件的技术特点、存储系统的布局和架构等方面的因素，以达到存储性能和容量的统一匹配。
简述现代计算机常用的三级存储体系。
简述现代计算机常用的三级存储体系。
现代计算机常用的三级存储体系包括以下三种：
1. 主存储器（Random Access Memory，RAM）：主要用于存储正在运
行的程序和数据，属于容量大、速度快、成本高的存储器，但一旦计算机
断电，内存中的数据就会丢失。
2.辅助存储器（如硬盘、闪存、光盘等）：用于长期保存数据和程序，属于容量大、速度慢、成本低的存储器，但数据可以长期保存。
3. 高速缓存存储器（Cache Memory）：位于主存和CPU之间，目的
是为了提高CPU的运行速度。
它可以存储CPU需要经常访问的数据和指令，当CPU需要读取数据或执行指令时，首先会查找高速缓存存储器中是否存在，如果存在则直接从高速缓存存储器中获取，这样可以避免从主存储器
中读取数据的时间延迟。
但是，高速缓存存储器的容量较小，相对于主存
储器及辅助存储器，成本更高。
存贮体系的基本概念
存贮体系的基本概念存贮体系的基本概念，这话听着有点复杂，其实咱们可以把它简单化。
就像咱们平时买东西，总得有个地方存放对吧？这就好比你买了好多零食，心想着要是能一次性吃完就好了，可惜一口气吃不完，那咋办呢？当然是找个地方藏起来，等着下次再享用。
存贮体系就是这样个“藏东西”的地方，听上去像是个高大上的名词，但其实跟咱们的日常生活息息相关。
咱们日常生活中的存贮，分为好多种。
有的是在家里的冰箱里，有的是在仓库里，有的是银行里的存款。
冰箱里存放着咱们爱吃的食材，仓库里可能放着家里用不到的杂物，银行里呢，则是咱们辛辛苦苦挣来的钱。
这些都是存贮体系的组成部分，各有各的特点，各有各的用途。
冰箱里的食材得经常查看，别让它们过期；仓库里的杂物也得定期清理，免得占地方；而银行里的存款则是个神奇的地方，越存越多，利息让你觉得好像自己变得富有了。
有句话说得好：“有备无患”，这就是存贮的意义所在。
无论是什么东西，只要我们能妥善地存放，就能在需要的时候派上用场。
想想，如果你的家里没有冰箱，食材存放在外面，恐怕没几天就得扔掉了。
咱们生活中，很多东西都需要存贮，比如那些美好的回忆。
你有没有想过，心里存着的那些快乐的瞬间，就像是你家里的储藏室，时不时拿出来回味一下，那种感觉简直美妙无比。
而说到存贮体系，不得不提的还有科技的进步。
现在大家都爱用手机，各种APP让我们的生活变得越来越方便。
你可以把自己的照片、资料全都存在云端，随时随地想看就看，真是方便得让人心动。
可你知道吗，存储数据的地方其实也是一个存贮体系，只不过它不再是物理的空间，而是虚拟的世界。
这就好比咱们小时候在沙滩上堆的沙堡，越堆越高，但一阵风就可能把它刮得一干二净。
云存储虽然稳定，但偶尔也得小心黑客的“风”，要不然辛辛苦苦存下来的东西，说没就没了，真让人心疼。
再说说生活中的小细节，存贮体系不仅仅是冰箱、仓库和银行，它无处不在。
比如你今天买了好多新衣服，家里衣柜的空间就显得有点紧张了。
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存储体系
本章重点是页式虚拟存储器映象及地址变换过程；LRU，FIFO的替换算法；LRU的堆栈分析过程；Cache组相联地址映象和LRU块替换；虚存，Cache的性能分析，要求达到综合应用的水平。
本章是重点章。
要求掌握的基本概念有：LRU,FIFO ,全相联、直接映象，组相联，快表、命中率，地址变换，页式，段式，段页式管理，虚拟存储器，高速缓存等等。
一、访存的局部性原理
计算机对存储器的要求是高速度、大容量、低价格。
从大量的统计中得到的一个规律是，程序中对于存储空间90%的访问局限于存储空间的10%的区域中，而另外10%的访问则分布在存储空间的其余90%的区域中。
这就是通常说的局部性原理。
访存的局部性规律包括两个方面：
1、时间局部性：如果一个存储项被访问，则可能该项会很快被再次访问。
2、空间局部性：如果一个存储项被访问，则该项及其邻近的项也可能很快被访问。
人们为了解决存储器容量和速度的矛盾，应用了访问局部性原理，把存储体系设计成为层次化的结构以满足使用要求。
在这个层次化存储系统中，一般由寄存器、高速缓存(Cache)、主存(内存)、外存(硬盘等)组成。
其中寄存器是最高层次的存储部件，容量最小，速度最快。
寄存器对程序员是不透明的，对它的访问需按寄存器名访问而不是按地址。
二、存储体系构成的基本原理
由于存储体系采用了分层的结构，因此存储体系中各层次之间的数据访问如何的管理就显得相当重要。
一般都把管理功能分布在各个层次上，每个层次的存储管理控制器控制这一层和与之相关一层的数据访问。
层间传递数据的单位称为块或页。
命中率指命中的访问次数和总访问次数之比、失效率是失效的访问次数和总访问次数之比。
命中时间包括判断是否命中所需时间和对上层存储器访存所需时间，失效时间则包括对下层存储器的访问时间和将下层存储器中数据调入上层存储器所需时间(传输时间) 存储器设计的目标是降低平均访问时间而不是单单提高命中率。
也就是说层次化存储器的速度性能指标是访存的平均时间。
另外还有带宽(频宽)、存储周期等指标。
平均访问时间=命中时间+失效时间×失效率
层次化存储体系必须解决的三个问题：
1.定位问题：数据块在较高层存储器中存放在哪个位置?怎样确定并且找到该块?这是块的标识和寻址问题。
一般用查表法来映象块或页的定位、标识和寻址。
2.替换问题：不命中时，要从下层调入上层数据块，若上层满，则此时如何将上层中的数据置换出去?什么方法好。
这就是替换策略的问题。
3.更新问题：在需要写访问时，何时将上层中得到的结果写到下层存储器中? 因为上层数据在经过运算后比下层的数据新，则这种写的方式就是为了解决上下层数据一致性的问题。
本章的内容就是围绕着这三个问题的解决而展开的。
解决好这三个问题，层次化存储体系管理的主要问题也就解决了。
三、高速缓冲存储器(Cache)
这一节的内容就是讲述关于Cache高速缓存如何解决上述三个问题展开的内容，其他各层的管理基本上与它的解决办法类似。
高速缓存是位于CPU和主存之间的高层存储子系统。
采用高速缓存的主要目的是提高存储器的平均访问速度，从而使存储器的速
·对于多道程序系统和多用户系统，虚存的保护是必不可少的。
存储系统的保护分存储区域的保护和访问方式的保护。
对虚拟存储器的保护方式有映象表保护法、键保护法和环式保护法等。