多级存储体系是一种将多种不同级别的存储器有机结合的方式,旨在平衡计算机系统中存储器的容量、速度和成本之间的关系。这种体系结构通过结合不同类型和层级的存储器,实现了高性能、大容量和低成本的存储解决方案。
多级存储体系结构中,最内层是CPU内部的通用
寄存器,用于快速计算和数据交换。紧随其后的是高速
缓存(Cache),位于CPU和主存之间,通常由高速
sram(SRAM)组成,以提高数据传输
速率。主存则负责存储大量的数据和程序代码。此外,还包括辅助存储器(如磁盘)和大容量存储器(如
盒式录音磁带),以扩大存储容量。这些层级间的交互可通过操作系统和硬件自动完成,使得存储器的整体性能得以提升。
多级存储结构形成的存储体系作为一个整体,其速度接近于Cache和
寄存器,容量相当于辅助存储器,而成本则更接近于大容量存储器。这种设计有效地解决了存储器在速度、容量和成本之间的权衡问题,适应了不断增长的应用需求。
高可用性系统是指能够在任何时刻都能正常工作的系统,其可用性被视为一个时间函数。通过对系统元件的统计模型分析,确定了影响系统可用性的关键指标,如平均无故障工作时间和平均故障修复时间。通过建立马尔可夫过程模型,对存储系统的可用性进行了量化分析。
iSCSI多级协同存储系统采用了虚拟存储控制单元(VSCU)作为核心组件,实现了存储数据的共享和标准化接口。VSCU集成了多项功能模块,包括iSCSI Target、iSCSI Initiator、虚拟逻辑单元管理和虚拟逻辑卷管理等,成为系统的重要组成部分。
跨边界访问问题在现代处理器中变得越来越普遍,尤其是在
多媒体应用程序中。早期的
计算机通过编译技术避免了跨边界访问,但随着需求的增长,处理器逐渐支持此类操作。
存储器的实际物理结构与程序员所见的不同,这是由于并行存储系统的设计所致。早期的处理器不支持跨边界访问,但在后来的处理器中,跨边界访问指令被引入,尽管它们通常是低效的。
早期的解决方案是通过
编译器在数据定义和分配时添加填充,以避免跨边界访问。这种方法虽然有效,但也导致了空间的浪费。