1. 概念與追求的目標(biāo)
當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，采用三種運(yùn)行原理不同、性能差異很大的存儲(chǔ)介質(zhì)，來(lái)分別構(gòu)建高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器和虛擬存儲(chǔ)器
三級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)如下圖所示：

這種多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器使CPU大部分時(shí)間訪問(wèn)高速緩存(速度最快)，；僅在從緩存中讀不到數(shù)據(jù)時(shí),才去讀主存(速度略慢但容量較大)；當(dāng)從主存中還讀不到數(shù)據(jù)時(shí),才去批量讀虛存(速度很慢容量極大),這樣就解決了對(duì)速度、容量、成本的需求。多級(jí)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器具有良好的性能/價(jià)格比是建立在程序運(yùn)行的局部性原理之上的。

2. 程序運(yùn)行的局部性原理
◎在一小段時(shí)間內(nèi)，最近被訪問(wèn)過(guò)的程序和數(shù)據(jù)很可能再次被訪問(wèn)。

◎在空間上，這些被訪問(wèn)的程序和
數(shù)據(jù)往往集中在一小片存儲(chǔ)區(qū)

◎在訪問(wèn)順序上，指令順序執(zhí)行比
轉(zhuǎn)移執(zhí)行的可能性大 (大約 5:1 )

3. 三級(jí)不同的存儲(chǔ)器存放的信息必須滿(mǎn)足以下兩個(gè)原則

（1）一致性原則：同一個(gè)信息在幾個(gè)級(jí)別的存儲(chǔ)器中必須保持相同的值。

（2）包含性原則：處在內(nèi)層（更靠近CPU）存儲(chǔ)器中的信息一定被包含在各外層的存儲(chǔ)器中。

4.三級(jí)不同的存儲(chǔ)器的區(qū)別
選用生產(chǎn)與運(yùn)行成本不同的、存儲(chǔ)容量不同的、讀寫(xiě)速度不同的多種存儲(chǔ)介質(zhì)，組成一個(gè)統(tǒng)一管理的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。使每種介質(zhì)都處于不同的地位，起到不同的作用，充分發(fā)揮各自在速度、容量、成本方面的優(yōu)勢(shì)，從而達(dá)到最優(yōu)性能價(jià)格比，以滿(mǎn)足使用要求?！　　　　?br>

◎高速緩存：使用靜態(tài)存儲(chǔ)器芯片

◎主存儲(chǔ)器：使用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器芯片

◎虛擬存儲(chǔ)器：使用磁盤(pán)存儲(chǔ)器上的一片區(qū)域