Хранение информации

ЛЕКЦИЯ №6

Хранение является одной из основных операций, осуществляемых над информацией, с целью обеспечения ее доступности в течение некоторого промежутка времени.

Под хранением понимают ее запись в запоминающее устройство для последующего использования.

Т.о. вся информация хранится в памяти компьютера – запоминающем устройстве, предназначенном для хранения исходной, промежуточной и конечной информации, а также программ по ее обработке.

Выделяют следующие основные виды памяти: регистровую, основную, кэш-память и внешнюю. Кроме того в ЭВМ может быть и спец.память характерная для тех или иных устройств ВС, например видеопамять.

Регистровая память в составе процессора предназначена для кратковременного хранения небольшого объема информации, непосредственно участвующей в вычислениях.

Основная память предназначена для оперативного хранения информации и обмена данными, используемыми в процессе обработки. Делится ОС на ПЗУ и ОЗУ. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – служит для хранения неизменяемой (постоянной) информации, позволяет только считывать информацию. ПЗУ является основным и энергонезависимым, т.е. при отключении питания информация в ней сохраняется. Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – служит для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных) в процессе ее обработки. ОЗУ – энергозависимая память, т.е. при отключении питания информация в ней теряется. Основу ОЗУ составляют большие интегральные схемы, содержащие матрицы полупроводниковых запоминающих элементов (триггеров). Конструктивно ОЗУ выполнено в виде отдельных микросхем, расположенных на материнской плате ПК. Объем ОЗУ в современных ПК составляет 128 Мбайт и выше. Имеется возможность наращивания ОЗУ.

КЭШ- память – это высокоскоростная память сравнительно большой емкости является буфером между устройствами с различным быстродействием (микропроцессором и оперативной памятью). Использование КЭШ – памяти позволяет увеличить скорость выполнения операций. Регистры КЭШ-памяти недоступны для пользователя, отсюда и название КЭШ (“тайник” в переводе с английского). В КЭШ-памяти хранятся данные, которые будут использоваться в ближайшее время. Микропроцессоры, начиная с 486 и выше, имеют встроенную КЭШ-память. Может использоваться дополнительная КЭШ-память, размещаемая на материнской плате вне МП, емкость которой может достигать нескольких десятков мегабайт.

Внешняя память или внешнее запоминающее устройство (ВЗУ) используется для долговременного хранения любой информации, которая может потребоваться когда-либо для решения задач, отдельно от компьютера.

К внешним запоминающим устройствам (ВЗУ) относятся:

- накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД – винчестер) – используется для постоянного (длительного) хранения информации – программ и данных;

- накопители на гибких магнитных дисках (НГМД – дискета);

- накопители на оптических дисках;

- магнитооптические носители (диски) информации;

- ленточные накопители (стримеры).

- флеш-диски.

– позволяют переносить документы и программы с одного компьютера на другой, хранить информацию, не используемую постоянно на компьютере.

Магнитные диски (МД) относятся к магнитным носителям информации. В качестве запоминающей среды у них используются магнитные материалы со специальными свойствами (прямоугольной петлей гистерезиса), позволяющих фиксировать два магнитных состояния – два направления намагниченности. Каждому из этих состояний ставятся в соответствие две двоичные цифры: 0 и 1. Устройство для чтения и записи информации на магнитном диске называется дисководом.

Информация на МД записывается и считывается магнитными головками вдоль концентрических окружностей – дорожек (треков).

Каждая дорожка МД разбита на сектора. Водном секторе обычно 512 байт данных. Обмен данными между ОП и НМД осуществляется последовательно целым числом секторов. Кластер – это минимальная единица размещения информации на диске, состоящая из одного или нескольких смежных секторов дорожки.При записи и чтении МД вращается вокруг своей оси, а механизм управления магнитной головкой подволит ее к выбранной дорожке.

Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) представляют собой один или несколько жестких дисков из алюминиевых сплавов, покрытых ферролаком, которые вместе с блоком магнитных головок считывания/записи помещены вгерметически закрытый корпус. Емкость НЖМД составляет несколько десятков гигабайт.

Наименьшей единицей хранения данных на МД является файл – это именованная область внешней памяти, выделенная для хранения массива данных, хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое.

Каждый файл на дисках имеет свой адрес. Если процессору нужна какая-то информация на МД, он находит на диске нужный файл, а потом байт за байтом считывает из него данные в оперативную память, пока не дойдет до конца файла. Чтобы у каждого файла на диске был свой адрес, диск и разбивают на дорожки, а дорожки – на секторы. Адреса записанных файлов компьютер запоминает в специальной таблице – таблице размещения файлов (FAT – таблице).

Дата добавления: 2014-01-06