为什么要将存储系统分为几个不同的级别？在计算机系统中，存储级可以分为三级:高速缓存、主存储器和辅助存储器。现代计算机为什么要采用多级存储架构？记忆的主要功能是什么？三级存储系统构成了工作原理，在目前的计算机系统中，使用三种工作原理不同、性能差异很大的存储介质来构建cache、主存、虚拟内存三级存储系统，如下图所示:这种多级存储系统使CPU能够在大部分时间(最快)访问cache；只有当无法从高速缓存中读取数据时。
1、为什么要分这些层次计算机如何管理这些层次
CPU内部第一层:通用寄存器堆，第二层:指令和数据缓冲栈，第三层:缓存，第四层:主存(DRAM)，第五层:在线外存(硬盘)，第六层:离线外存(磁带，光盘存储器等。).这就是内存的层次结构~ ~主要体现在访问速度上~ ~ ①设置多个内存。本质:增加瓶颈组件的数量，使其并行工作，从而减缓固定的瓶颈。
2、三级存储系统构成工作原理
目前在计算机系统中，使用三种工作原理不同、性能差异较大的存储介质，分别构建缓存、主存、虚拟内存三级内存系统，如下图所示:这种多级内存使CPU大部分时间(最快)访问缓存；只有在无法从缓存中读取数据时才读取主存(速度稍慢但容量更大)；当你无法从主存中读取数据时，批量读取虚拟内存(速度非常慢，容量巨大)。
多级存储器良好的性价比是基于程序运行的局部性原理。主存和缓存之间的数据传输由硬件自动完成，对所有程序员都是透明的。主存和辅存之间的数据传递由硬件和操作系统完成，对应用程序员是透明的。MDR和MAR逻辑上在主存，实际在CPU地址解码器在主存储器中。三级缓存是为读取二级缓存后未命中的数据而设计的一种缓存。在三级缓存的CPU中，只需要从内存中调用5%左右的数据，进一步提高了CPU的效率。
3、叙述微型计算机中的多级存储体系以及工作原理
在一个计算机系统中，对内存的容量、速度、价格都有一定的要求。存储容量应保证各种应用的需要；内存速度要尽可能匹配CPU的速度，支持I/O操作；内存的价格要合理。但是，这三者往往是矛盾的。比如内存越快，每比特价格越高；内存的容量越大，内存的速度越慢。按照目前的技术水平，只用一种技术形成单一的存储器，是不可能同时满足这些要求的。
存储器的多级结构如图1所示。图中最里层是CPU中的通用寄存器，很多操作可以直接在CPU的通用寄存器中进行，减少了CPU与主存的数据交换，很好地解决了速度匹配的问题。但是通用寄存器的数量是有限的，一般在几个到几百个之间。例如，奔腾CPU中有八个32位通用寄存器。缓存位于CPU和主存之间，可以放在CPU内部，也可以放在CPU外部。
4、为什么现代微机的存储系统中采用层次结构
CPU内部第一层:通用寄存器堆，第二层:指令和数据缓冲栈，第三层:缓存，第四层:主存(DRAM)，第五层:在线外存(硬盘)，第六层:离线外存(磁带，光盘存储器等。).这就是内存的层次结构~ ~主要体现在访问速度上~ ~ ①设置多个内存。本质:增加瓶颈组件的数量，使其并行工作，从而减缓固定的瓶颈。
5、多级存储体系的介绍
在一个计算机系统中，对内存的容量、速度和价格都有一定的要求。存储容量应保证各种应用的需要；内存速度要尽可能匹配CPU的速度，支持I/O操作；内存的价格要合理。但是，这三者往往是矛盾的。比如内存越快，每比特价格越高；内存容量越大，内存速度越慢。按照目前的技术水平，只用一种技术形成单一的存储器，是不可能同时满足这些要求的。
6、有了内存为什么还要有cache(一级、二级、三级
cache是一个缓存。在处理数据时，cpu首先从硬盘中检索数据，并将其放入内存(RAM)。等待cpu处理就像流水线上分工明确。硬盘相当于存储原材料和成品的仓库，内存的工作就是减轻繁重的工作量，取出需要的原材料数据供cpu处理。内存和cpu的配合非常紧密，不用去很远的硬盘找数据缓存就实现了快速传输，比两者的传输速率都要快。这样做的目的是在一个步骤中将频繁使用的数据从内存中提取到自身中，以免再次调用内存。
7、存储器的主要功能是什么?为什么要把存储系统分成若干个不同层次
在一个计算机系统中，存储级可以分为三级:高速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器。缓存用于提高主存和CPU的速度匹配。辅助存储器用于扩展存储空间。计算机系统由用于存储程序和数据的各种存储设备、控制组件、用于管理信息调度的设备(硬件)和算法(软件)组成。计算机的主存无法同时满足快速存取、大存储容量和低成本的要求。计算机中必须有速度慢、容量大的多级分级存储器，用最优的控制调度算法和合理的成本就能形成一个性能可以接受的存储系统。
8、现代计算机中为什么要采用多级存储体系结构?
为了解决大内存容量、高速度和低成本之间的矛盾。用我自己的理解来解释一下:CPU缓存到硬盘比一级快，如果没有CPU缓存和内存，CPU就等着硬盘慢慢把数据转移给它处理，就是这么慢。所以先把硬盘上要处理的数据转移到内存中等待，把最紧急的数据从内存转移到CPU缓存中，让CPU以最高的速度读取要处理的数据。