Лекция 3. Хранение данных в компьютерных системах

Хранение данных в компьютерных системах

Данные в современных компьютерах представляются в виде комбинации двоичных нуля и единиц.

{0,1}-бит.

Нулем кодируется отсутствие сигнала, единицей – наличие.

Для оперирования двоичными нулями и единицами в электронных схемах используются вентили, триггеры и конденсаторы.

Эти элементы строятся из типовых блоков, которые реализуют логические операции And, Or, Xor, Not (это вентили).

Триггеры – схема, которая постоянно выдает выходное значение 0 или 1 если оно не меняется до тех пор, пока одиночный импульс от другой схемы не переведет ее в другое состояние.

Пока оба входных значения равны 0, выходное значение будет неизменным, однако если кратковременное появление единицы на входе №1 вызовет установку на выходе схемы единицы, то выходное значение будет равным 1. Если подать 1 на вход№2, то значение на выходе равно 0.

Значение триггерной схемы состоит в том, что она является идеальным механизмом для хранения двоичных данных. Величина, сохраняемая в триггере определяется его выходным значением. Другие схемы могут изменить значение на триггере, посылая на него управляющие импульсы.

Конденсаторы – заряд сохраняется на пластинах конденсатора после отключения источника питания. У конденсатора два состояния: заряжен или разряжен (кодируется 0 и 1). Они используются для создания динамической памяти. Структура памяти: запоминающая схема памяти компьютера организована в небольшие блоки, которые доступны как единое целое, и называются ячейкой памяти. Размер ячейки памяти составляет 8 бит.

Мультиплексор(посмотреть).

1 байт=8 бит, 1 ячейка = 8 триггеров или конденсаторов. Старший конец – самый левый, младший – правый.

Для идентификации отдельных ячеек каждой ячейке присваивается уникальное имя – адрес ячейки. Все ячейки упорядочены по своим адресам. В состав основной памяти кроме электрических схем, фиксирующих значения битов, входят системы для записи и считывания значения битов. Организация памяти, когда можно записать в любую ячейку данные называется RAM (произвольный доступ)

Запоминающие устройства большой емкости

В связи с невозможностью постоянного хранения данных в ограниченном объеме основной памяти используют устройства дополнительной памятью, которая называются массовой памятью.

Расположение секторов и дорожки не является постоянной характеристикой, она маркируется магнитным способом в процессе форматирования диска. Для оценки производительности дисковой системы используется ряд параметров: время установки – время, которое требуется для перемещения головки с одной дорожки на другую; задержка вращения или время ожидание – половина времени, за которое совершается полный оборот диска, характеризует среднее время, необходимое для того, чтобы нужные данные записались на диск; время доступа – суммарное время установки + время ожидания; скорость передачи – скорость, с которой могут считываться и записываться данные на жесткий диск.

Дата добавления: 2014-01-20