Организация оперативной памяти в ЭВМ
Рассмотрение памяти как одного из блоков ЭВМ, состоящего из запоминающих устройств и предназначенного для запоминания, хранения и выдачи информации (алгоритма обработки данных и самих данных). Основные характеристики отдельных ЗУ и требования к ним.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.02.2019 |
| Размер файла | 82,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Организация оперативной памяти в ЭВМ
Козорезов Д.Р.
Негребецкая В.И.
ФГБОУ ВО «Курский государственный университет», колледж коммерции, технологий и сервиса
Курск, Россия
Память ЭВМ предназначена для хранения программ и данных, причем эффективность работы ЭВМ во многом определяется характеристиками ее памяти. Во все времена к памяти предъявлялись три основных требования: большой объем, высокое быстродействие и низкая (умеренная) стоимость.
Память - один из блоков ЭВМ, состоящий из запоминающих устройств (ЗУ) и предназначенный для запоминания, хранения и выдачи информации (алгоритма обработки данных и самих данных) [1].
Основными характеристиками отдельных ЗУ являются емкость памяти, быстродействие и стоимость хранения единицы информации (бита).
Быстродействие (задержка) памяти определяется временем доступа и длительностью цикла памяти.
Время доступа представляет собой промежуток времени между выдачей запроса на чтение и моментом поступления запрошенного слова из памяти. память информация алгоритм эвм
Длительность цикла памяти определяется минимальным временем между двумя последовательными обращениями к памяти.
Требования к увеличению емкости и быстродействия памяти, а также к снижению ее стоимости являются противоречивыми. Чем больше быстродействие, тем технически труднее достигается и дороже обходится увеличение емкости памяти. Как и большинство устройств ЭВМ, память имеет иерархическую структуру.
Обобщённая модель такой структуры, отражающая многообразие ЗУ и их взаимодействие представлена на рисунке 1. Все запоминающие устройства обладают различным быстродействием и емкостью. Чем выше уровень иерархии, тем выше быстродействие соответствующей памяти, но меньше её емкость. К самому высокому уровню - сверхоперативному - относятся регистры управляющих и операционных блоков процессора, сверхоперативная память, управляющая память, буферная память (кэш-память). На втором оперативном уровне находится оперативная память (ОП), служащая для хранения активных программ и данных, то есть тех программ и данных, с которыми работает ЭВМ. На следующем более низком внешнем уровне размещается внешняя память [2].
Рисунок 1 - Иерархическая структура памяти
В функциональном отношении в качестве буферной памяти рассматривается кэш-память, которая размещается между основной (оперативной) памятью и процессором. Основное назначение кэш-памяти - кратковременное хранение и выдача активной информации процессору, что сокращает число обращений к основной памяти, скорость работы которой меньше, чем кэш-памяти. Кэшпамять не является программно доступной.
В современных ЭВМ различают кэш первого и второго уровней. Кэш первого уровня интегрирована с блоком предварительной выборки команд и данных ЦП и служит, как правило, для хранения наиболее часто используемых команд. Кэш второго уровня служит буфером между ОП и процессором. В некоторых ЭВМ существует кэш-память отдельно для команд и отдельно для данных.
Оперативная память (ОЗУ) служит для хранения информации, непосредственно участвующей в вычислительном процессе [3]. Из ОЗУ в процессор поступают коды и операнды, над которыми производятся предусмотренные программой операции, из процессора в ОЗУ направляются для хранения промежуточные и конечные результаты обработки информации.
Основное назначение кэш-памяти - кратковременное хранение и выдача активной информации процессору, что сокращает число обращений к основной памяти, скорость работы которой меньше, чем кэш-памяти. За единицу информации при обмене между основной памятью и кэш-памятью принята строка, причём под строкой понимается набор слов, выбираемый из оперативной памяти при одном к ней обращении. Хранимая в оперативной памяти информация представляется, таким образом, совокупностью строк с последовательными адресами. В любой момент времени строки в кэш-памяти представляют собой копии строк из некоторого их набора в ОП, однако расположены они необязательно в такой же последовательности, как в ОП [1].
Системы внешней памяти - это жесткий диск, гибкий диск или дискета, CD-ROM и некоторые другие. Жесткий диск, или винчестер, предназначен для хранения той информации, которая более или менее часто используется в работе: программы операционной системы, компиляторов, сервисных программ, прикладных программ пользователя, текстовых документов, файлов базы данных и прочее. Винчестер обеспечивает более быстрый доступ к данным, чем дискета, и значительно превосходит ее в емкости и надежности. Жесткий диск - это одна или более жестких пластинок, покрытых материалом, позволяющим делать магнитную запись компьютерных данных [2]. По его поверхности двигаются считывающе-записывающие головки. Между ними и поверхностью диска есть воздушный зазор, предохраняющий диск от повреждений и загрязнений. Floppy disc - это круглое плоское изделие из майлара (полиэтиленперифталат), покрытое оксидом железа. Оксид железа представляет собой субстанцию, содержащую крошечные частицы, которые удерживают магнитное поле. Дискета упакована в защитную пластиковую оболочку. CD-ROM (CD-R) - это аббревиатура, обозначающая Compact Disc Read Only Memory. С них можно только считывать информацию, так как она наносится на поверхность диска в виде желобков. CD-ROM обладают большой емкостью - около 600 Мбайт. Кроме того, использование лазерной оптики значительно ускоряет процесс считывания данных по сравнению с магнитными средствами. Существую также CD-диски для чтения и записи информации (пишущие CD или CD-RW).
Согласно проведенной работе мы узнали, что при организации памяти современных ЭВМ (МПС) особое внимание уделяется сверхоперативной памяти и принципам обмена информацией между ОЗУ и ВЗУ; основное назначение кэш-памяти - кратковременное хранение и выдача активной информации процессору; системы внешней памяти - это жесткий диск, гибкий диск или дискета.
Список использованных источников
1) Лекция 7. Структурная организация ЭВМ - память [Электронный ресурс] Режим доступа: http://textarchive.ru/c-2187283-p9.html Дата обращения: 10.12.2017
2) Организация памяти в ЭВМ [Электронный ресурс] Режим доступа: http://apx2013.ucoz.ru/index/0-16 Дата обращения: 10.12.2017
3) Организация памяти ЭВМ [Электронный ресурс] Режим доступа:
https://studfiles.net/preview/4288138/ Дата обращения: 10.12.2017
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Стратегии размещения информации в памяти. Алгоритмы распределения адресного пространства оперативной памяти. Описание характеристик модели и ее поведения, классов и элементов. Выгрузка и загрузка блоков из вторичной памяти. Страничная организация памяти.
курсовая работа [708,6 K], добавлен 31.05.2013Физическая организация памяти компьютера. Организация структуры обработки потока данных. Степень и уровни параллелизма. Оценка иерархической организации памяти. Динамическая перестройка структуры. Микросхемы запоминающих устройств. Кэш-память процессора.
лекция [2,4 M], добавлен 27.03.2015Объем двухпортовой памяти, расположенной на кристалле, для хранения программ и данных в процессорах ADSP-2106x. Метод двойного доступа к памяти. Кэш-команды и конфликты при обращении к данным по шине памяти. Пространство памяти многопроцессорной системы.
реферат [28,1 K], добавлен 13.11.2009Приобретение практических навыков по определению объема памяти, отводимого на внешнем запоминающем устройстве под файл данных. Расчет производительности поиска информации, хранящейся в файле на ВЗУ. Вычисление использованных кластеров и байт памяти.
лабораторная работа [31,2 K], добавлен 26.11.2011Изучение свойств оперативной памяти, являющейся функциональной частью цифровой вычислительной машины, предназначенной для записи, хранения и выдачи информации, представленных в цифровом виде. Характеристика объема разных видов оперативной памяти.
реферат [24,0 K], добавлен 30.12.2010Понятие и функциональные особенности запоминающих устройств компьютера, их классификация и типы, сравнительная характеристика: ROM, DRAM и SRAM. Оценка преимуществ и недостатков каждого типа оперативной памяти, направления и пути их использования.
презентация [118,1 K], добавлен 20.11.2013Исследование процессов, методов и средств технологии хранения информации. Изучение единиц измерения памяти и классификации запоминающих устройств. Характеристика основных способов кодирования данных на компьютере на сегодняшний день, таблиц кодировок.
курсовая работа [86,9 K], добавлен 07.12.2011Структурная схема компьютера. Основные характеристики процессора - устройства, предназначенного для обработки информации и управления процессом обработки. Способы хранения информации. Описание, назначение и принципы работы устройств ввода и вывода данных.
презентация [862,1 K], добавлен 20.07.2011Физические типы запоминающих устройств, параметры их быстродействия и иерархия. Методы доступа к информации. Схемы ячеек основной памяти, механизм ее регенерации. Блочная организация и виды микросхем. Условия эффективности и характеристики кэш-памяти.
презентация [2,6 M], добавлен 14.12.2013Использование микросхем SRAM при высоких требованиях к быстродействию компьютера для кеширования оперативной памяти и данных в механических устройствах хранения информации. Изучение устройства матрицы и типов (синхронная, конвейерная) статической памяти.
реферат [71,0 K], добавлен 06.02.2010Организация и основные характеристики основной памяти персонального компьютера. Запоминающие устройства ЭВМ как совокупность устройств, обеспечивающих хранение и передачу данных. Хранение и обработка информации. Основные виды памяти компьютера.
контрольная работа [52,0 K], добавлен 06.09.2009Причины возникновения остаточной информации. Уничтожение информации как часть процесса обеспечения информационной безопасности. Метод воздействия магнитным полем и анализ устройств ликвидации информации. Ликвидация информации в оперативной памяти.
реферат [124,3 K], добавлен 05.12.2012Память для вычислительных систем ее создание и характеристика особенностей. Создание устройств памяти и основные эксплуатационные характеристики. Функциональные схемы и способ организации матрицы запоминающих элементов. Виды магнитной и флеш памяти.
презентация [184,9 K], добавлен 12.01.2009Понятие, виды и основные функции памяти компьютера - части вычислительной машины, физического устройства для хранения данных, используемых в вычислениях, в течение определенного времени. Принципиальная схема оперативной памяти. Гибкие магнитные диски.
презентация [947,6 K], добавлен 18.03.2012Понятие, классификация и состав памяти персонального компьютера. Доступ к информации в оперативном запоминающем устройстве, функции кэш-памяти. Основные свойства жесткого диска (винчестера). Виды дисководов, сохранение данных на гибких магнитных дисках.
курсовая работа [551,1 K], добавлен 31.01.2012Блок-схема, отражающая основные функциональные компоненты компьютерной системы в их взаимосвязи. Устройства ввода-вывода информации. Определение объема оперативной памяти. Применение карт памяти и flash-дисков для долговременного хранения информации.
презентация [5,3 M], добавлен 28.01.2015Сущность языка программирования, идентификатора, структуры данных. Хранение информации, алгоритмы их обработки и особенности запоминающих устройств. Классификация структур данных и алгоритмов. Операции над структурами данных и технология программирования.
контрольная работа [19,6 K], добавлен 11.12.2011Запоминающие устройства компьютера. Создание системы памяти. Характеристика микросхем динамических запоминающих устройств. Выполнение арифметических, логических или служебных операций. Ярусно-параллельная форма алгоритма. Степень и уровни параллелизма.
презентация [2,4 M], добавлен 28.03.2015Классификация компьютерной памяти. Использование оперативной, статической и динамической оперативной памяти. Принцип работы DDR SDRAM. Форматирование магнитных дисков. Основная проблема синхронизации. Теория вычислительных процессов. Адресация памяти.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.05.2016Хранение различной информации как основное назначение памяти. Характеристика видов памяти. Память типа SRAM и DRAM. Кэш-память или сверхоперативная память, ее специфика и области применения. Последние новинки разработок в области в оперативной памяти.
презентация [2,1 M], добавлен 01.12.2014
