Устройства внешней памяти

Оперативная память

Тема 3 Основные устройства персонального компьютера

3.1 Оперативная память

3.2 Устройства внешней памяти

3.3 Типы и классификация процессоров

3.4 Устройства ввода и вывода

3.5 Коммуникационные устройства

Основная или оперативная память используется для кратковременного хранения обрабатываемых данных и программ, используемых для этой обработки. Этот вид памяти не используется для долговременного хранения программ и данных. Другими словами, данные, которые требуется обработать, должны находиться в основной памяти, вместе с необходимыми программами.

Физические принципы, на которых основана эта память, приводят к тому, что способность памяти хранить информацию зависит от наличия электропитания. При отключении питания вся находившаяся в памяти информация исчезает. Это необходимо понимать пользователю, чтобы в процессе работы не потерять важную информацию.

Основная память организована как последовательность байтов. Каждый байт имеет свой адрес в виде целого числа. Вся память разбивается на отдельные области, в которых находятся обрабатываемые данные и программы обработки.

Основная характеристика памяти – это ее объем или емкость, то есть общее число доступных байтов. Современные компьютеры имеют объем основной памяти, измеряемый миллиардами байтов. Для удобства введены более крупные единицы измерения объемов памяти:

1 Килобайт (Кб) = 1024 байт (то есть 2 в степени 10);

1 Мегабайт (Мб) = 1024 Кб (чуть больше миллиона байт);

1 Гигабайт (Гб) = 1024 Мб (чуть больше миллиарда байт).

Современные программы требуют все большего объема памяти, поэтому трудно дать неизменную оценку достаточного уровня основной памяти. Современный персональный компьютер содержит несколько гигабайт оперативной памяти.

Конструктивно основная память выполнена в виде отдельных микросхем площадью в несколько квадратных сантиметров. Все такие микросхемы собраны на отдельной плате и легко могут быть заменены на более емкие.

В отличие от основной памяти, внешняя память предназначена для долговременного хранения и только хранения информации. Способность этой памяти хранить информацию не зависит от наличия питания. Вся хранимая во внешней памяти информация разбивается на так называемые файлы. Другими словами, файл – это единица хранения информации во внешней памяти.

Все файлы разбиваются на несколько основных типов в зависимости от хранимой в них информации:

- текстовые файлы содержат текстовую информацию как набор кодов символов;

- графические файлы содержат закодированную информацию о всех точках изображения;

- программные файлы содержат закодированное представление программ в виде, понятном процессору компьютера;

- звуковые файлы содержат закодированное представление звуковой информации.

Независимо от типа файла, все они, в конечном счете, содержат только наборы нулей и единиц, которые объединены в байты. Отсюда следует, что основной характеристикой файла является его размер в байтах. Этот размер может изменяться в очень широких пределах – от нескольких байт до нескольких мегабайт. Для сравнения, стандартная страница печатного текста занимает около 2 Кб, а солидная книга в 500 страниц потребует для своего хранения файла объемом в 1 Мб.

Большое значение для работы компьютера имеет взаимодействие основной и внешней памяти. Каждая из них используется в своих целях и не может заменять другую. Перед началом непосредственной обработки данных, эти данные вместе с необходимыми программами должны быть помещены из внешней памяти в основную. Этот процесс называют загрузкой или чтением информации. Часто сначала загружается необходимая программа, а потом уже с ее помощью загружаются соответствующие данные. Необходимо понимать, что загрузка в основную память не приводит к исчезновению загружаемой информации из внешней памяти. Эта информация остается в соответствующих файлах, а в основной памяти создается ее копия.

Только когда программы и данные попадут в основную память, процессор сможет выполнить их обработку. После окончания обработки измененные данные можно поместить обратно во внешнюю память. Этот процесс называют сохранением или записью данных. Программы обратно во внешнюю память не записываются, так как в процессе их использования программы обычно не изменяются.

Загрузка и сохранение данных выполняются специальными программами, входящими в состав так называемой операционной системы, назначение и функции которой будут рассмотрены позже.

Современные компьютеры могут использовать разные типы внешней памяти, каждый из которых имеет свои особенности. Общим для всех типов внешней памяти является их основная характеристика – объем или емкость, измеряемая в байтах.

Основным типом внешней памяти являются жесткие магнитные диски (Hard Disk, HD, винчестер). Их основные особенности:

- большой объем хранимой информации (2 – 4 Гб, то есть около тысячи книг среднего объема);

- двустороннее использование, то есть возможность, как чтения, так и записи информации;

- высокая скорость чтения и записи;

- в основном жесткие диски постоянно находятся в компьютере и снимаются только в крайнем случае.

Вторым по распространенности типом внешней памяти являются дискеты или гибкие магнитные диски (Floppy Disk, FD). Их особенности:

- небольшой объем (стандартно 1,44 Мб)

- возможность чтения и записи

- невысокая скорость работы

- съёмность, то есть возможность переноса информации между компьютерами

В последнее время все большую популярность приобретают компакт-диски (CD, Compact Disk). Массовые компакт-диски имеют следующие особенности:

- высокая емкость, сопоставимая с жесткими дисками (до 1 Гбайта)

- одностороннее использование только для чтения (ROM – Read Only Memory)

- высокая скорость работы

- возможность переноса неизменяемой информации между компьютерами (большие программы, энциклопедии, путеводители, учебники)

Дальнейшее развитие компакт-дисков идет по двум направлениям:

- повышение емкости дисков; в частности, технология цифровых видеодисков (DVD) позволяет хранить на одном диске до 17 Гбайт информации

- предоставление пользователям возможности записи информации на компакт-диски (перезаписываемые диски – CD RW)

Более редкими являются устройства резервного копирования, которые позволяют сохранять информацию с жестких дисков либо на магнитной ленте (стримеры), либо на специальных магнитооптических дисках.

Дата добавления: 2014-01-07