Хранения информации

ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА И ЕДИНИЦЫ

Запоминающие устройства ЭВМ - это совокупность устройств, обеспечивающих хранение и передачу данных. Основные опера­ции, выполняемые запоминающими устройствами, - запись и счи­тывание информации, которые в совокупности называются обра­щением к памяти.

Наиболее важные характеристики запоминающих устройств - их емкость (объем хранимой информации) и быстродействие (вре­мя доступа к информации).

Различают внутренние и внешние ЗУ.

Внутренние ЗУ (электронные устройства) непосредственно взаимодействуют с процессором, имеют высокое быстродействие и относительно небольшую емкость. К внутренним ЗУ относятся: регистровая память (составная часть процессора); кэш-память; оперативная память (ОП), постоянная память (ПЗУ).

Регистры - внутренняя память процессора, в которой хранят­ся промежуточные результаты обрабатываемых процессором дан­ных. Она имеет высокое быстродействие, сопоставимое с быстро­действием процессора, и малую емкость (сотни байтов). Данные загружаются в регистры из ОП, обрабатываются в них процессо­ром, а потом опять переписываются в ОП.

Оперативная память обеспечивает возможность обращения процессора к любой ее ячейке, поэтому называется памятью с про­извольным доступом (RAM - Random Access Memory). Каждая ячейка памяти имеет свой порядковый номер, являющийся ее ад­ресом. Адресное пространство - номер максимальной ячейки па­мяти, доступной процессору.

К внутренним ЗУ относится кэш-память процессора. Но час­то и различные внешние устройства (например, накопители на дисках) имеют свою собственную кэш-память. Она не относится к внутренним ЗУ и является специализированной памятью конкрет­ного устройства. Кроме того, в современных операционных си­стемах всегда используется кэширование дисков. Для этого выде­ляется область оперативной памяти, через которую происходит обмен данными с накопителем.

В общем случае под кэш-памятью понимается быстродейству­ющая память, предназначенная для ускорения доступа к данным, размещенным в памяти, обладающей меньшим быстродействием. Принцип ее работы состоит в том, что по мере работы устрой­ства кэш-память заполняется данными из памяти, обладающей меньшим быстродействием, и при последующих обращениях к медленной памяти сначала проверяется наличие этих данных в кэш-памяти. Если нужные данные уже размещены в ней, то их заг­рузка осуществляется существенно быстрее. Если нужных данных в кэш-памяти нет, то происходит обращение к медленно действу­ющей памяти, и считанные из нее данные загружаются в кэш-па­мять вместо не используемого в текущий момент фрагмента дан­ных кэш-памяти.

Внешние ЗУ (электромеханические устройства - накопители на дисках (НД), накопители на магнитной ленте (НМЛ)) взаимо­действуют с процессором через внутренние ЗУ, имеют большую емкость и относительно низкое быстродействие.

Хранение и обработка информации реализованы в двоичных кодах с применением двоичной системы счисления. Это связано с использованием в ЭВМ многоразрядных электронных схем памяти, каждый разряд которых - бит, может принимать одно из двух раз­личных состояний - 0 или 1. Следовательно, минимальная единица измерения информации - это бит - одна двоичная цифра. Последо­вательность восьми двоичных разрядов образует байт, т.е. 8 бит.

Второе значение понятия «байт» - минимальная адресуемая ячейка памяти. В этом смысле величина байта необязательно со­ставляет 8 двоичных разрядов. В некоторых очень старых типах ЭВМ минимальная адресуемая ячейка памяти была больше 8 дво­ичных разрядов.

Единица измерения информации «слово» составляет два бай­та, или 16 бит; двойное слово - четыре байта, 32 бита.

Байты памяти условно (виртуально) пронумерованы. Началь­ным номером является нулевой. Конечный номер определяется техническими характеристиками устройства. Порядковый номер байта памяти задает его адрес. Указанный размер слова и двой­ного слова в некоторых типах ЭВМ может составлять другую величину битов.

Для облегчения работы с большими объемами памяти на прак­тике приме­няют более крупные единицы, такие, как:

1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байта;

1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кб;

1 Гигабайт (Гбайт)= 1024 Мб;

1 Терабайт (Тбайт)= 1024 Гб;

1 Петабайт (Пбайт)= 1024 Тб.

ТЕМА 2.2. АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПК

Дата добавления: 2014-01-20