←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ...
ВТОРОЙ СЕМЕСТР
ЛЕКЦИЯ N 1
ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ.
Запоминающие устройства классифицируют:
1. По типу запоминающих элементов (полупроводниковые, магнит-
ные, конденсаторные, оптоэлектронные, голографические, криоген-
ные).
2. По функциональному назначению (оперативные (ОЗУ), буферные
(БЗУ), сверхоперативные (СОЗУ), внешние (ВЗУ), постоянные (ПЗУ)).
3. По способу организации обращения (с последовательным поис-
ком, с прямым доступом, адресные, ассоциативные, стековые, мага-
зинные).
4. По характеру считывания (с разрушением или без разрушения
информации).
5. По способу хранения (статические или динамические).
6. По способу организации (однокоординатные, двухкоординатные,
трехкоординатные, двух/трехкоординатные).
ПАМЯТЬ ЭВМ - совокупность всех запоминающих устройств, вхо-
дящих в состав ЭВМ. Обычно в состав ЭВМ входит несколько различ-
ных типов ЗУ.
Производительность и вычислительные возможности ЭВМ в значи-
тельной степени определяются составом и характеристиками ее ЗУ.
Основными операциями в памяти в общем случае являются зане-
сение информации в память - запись и выборка информации из памя-
ти - считывание. Обе эти операции называются обращением к памяти
или, подробнее, обращением при считывании и обращением при запи-
си.
При обращении к памяти производится считывание или запись
некоторой единицы данных - различной для устройств разного типа.
Такой единицей может быть бит, байт, машинное слово или блок дан-
ных.
Важнейшими характеристиками отдельных устройств памяти явля-
ются емкость памяти, удельная емкость, быстродействие.
ЕМКОСТЬ ПАМЯТИ определяется максимальным количеством данных,
которые могут в ней храниться. Емкость измеряется в двоичных еди-
ницах (битах), машинных словах, но большей частью в байтах.
УДЕЛЬНАЯ ЕМКОСТЬ есть отношение емкости ЗУ к его физическому
объему.
БЫСТРОДЕЙСТВИЕ ПАМЯТИ определяется продолжительностью опера-
ций обращения, т.е. временем, затрачиваемым на поиск единицы
информации в памяти и на ее считывание, или временем на поиск
места в памяти, предназначенного для хранения данной единицы ин-
формации, и на ее запись.
.
- 2 -
В некоторых устройствах памяти считывание информации сопро-
вождается ее разрушением (стиранием). В таком случае цикл обраще-
ния должен содержать операцию восстановления (регенерации) счи-
танной информации на прежнем месте в памяти.
Таким образом, продолжительность обращения к памяти при счи-
тывании
tя4обр_ся0 = tя4дост_ся0 + tя4считя0 + tя4регя0,
где tя4дост_ся0 - промежуток времени между моментом начала операции
считывания и моментом, когда становится возможным доступ к данной
единице информации; tя4считя0 - продолжительность самого физического
процесса считывания; tя4регя0 - время, затрачиваемое на регенерацию
информации (равно нулю для ЗУ, которым регенерация не требуется).
Продолжительность обращения при записи
tя4обр_зя0 = tя4дост_зя0 + tя4подгя0 + tя4запя0,
где tя4дост_зя0 - промежуток времени между моментом начала операции
записи и моментом, когда становится возможным доступ к запоминаю-
щим элементам; tя4подгя0 - время подготовки, расходуемое на приведе-
ние в исходное состояние запоминающих элементов для записи
заданной единицы информации; tя4запя0 - время занесения информации.
В качестве продолжительности цикла обращения к памяти прини-
мается величина
tя4обря0 = max(tя4обр_ся0,tя4обр_зя0).
Принято разделять все запоминающие устройства на два основ-
ных типа: оперативные и внешние. Основным критерием для такого
разделения служит скорость доступа к информации.
ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) - запоминающее
устройство, предназначенное для информации, непосредственно
участвующей в процессе выполнения операций, выполняемых процессо-
ром. ОЗУ должно обеспечивать поступление новой информации в
процессор с той же скоростью, с какой он ее обрабатывает.
ВЗУ (внешнее запоминающее устройство) - запоминающее устрой-
ство, предназначенное для длительного хранения массивов информа-
ции и обмена ими с ОЗУ. Обычно строятся на базе магнитных носи-
телей информации. Само название этого класса устройств имеет
исторический характер и произошло от больших ЭВМ, в которых все
ВЗУ, как более медленные и громоздкие, размещались в собственном
корпусе, а не в корпусе основного модуля.
.
- 3 -
Внутренняя память ЭВМ организуется как взаимосвязанная сово-
купность нескольких типов ЗУ. В ее состав, кроме ОЗУ, могут
входить следующие типы ЗУ:
ПОСТОЯННОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (ПЗУ) - запоминающее уст-
ройство, из которого может производиться только выдача хранящейся
в нем информации. Занесение информации в ПЗУ производится при его
изготовлении.
ПОЛУПОСТОЯННОЕ (ПРОГРАММИРУЕМОЕ) ЗУ (ППЗУ) - ЗУ, в котором
информация может обновляться с помощью специальной аппаратуры пе-
ред режимом автоматической работы ЭВМ. Если возможно многократное
обновление информации, то иногда такое ППЗУ называют репрограмми-
руемым (РППЗУ).
БУФЕРНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (БЗУ) - запоминающее уст-
ройство, предназначенное для промежуточного хранения информации
при обмене данными между устройствами ЭВМ, работающими с различ-
ными скоростями. Конструктивно оно может быть частью любого из
функциональных устройств.
Местная память (cверхоперативное ЗУ, СОЗУ) - буферное запо-
минающее устройство, включаемое между ОЗУ и процессором или
каналами. Различают местную память процессора и местную память
каналов.
СТЕК (магазин) - специально организованоое ОЗУ, блок хране-
ния которого состоит из регистров, соединенных друг с другом в
цепочку, по которой их содержимое при обращении к ЗУ передается
(сдвигается) в прямом или обратном направлении.
Кеш-память - разновидность стека, в котором хранятся копии
некоторых команд из ОЗУ.
ВИДЕОПАМЯТЬ - область ОЗУ ЭВМ, в которой размещены данные,
видимые на экране дисплея.
АДРЕСНАЯ, АССОЦИАТИВНАЯ И СТЕКОВАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПАМЯТИ
Запоминающее устройство, как правило, содержит множество
одинаковых запоминающих элементов, образующих запоминающий мас-
сив. Массив разделен на отдельные ячейки; каждая из них предназ-
начена для хранения двоичного кода, число разрядов в котором
определяется шириной выборки памяти (байт, машинное слово или
несколько слов). Способ организации памяти зависит от методов
размещения и поиска информации в запоминающем массиве. По этому
признаку различают адресную, ассоциативную и стековую память.
.
- 4 -
АДРЕСНАЯ ПАМЯТЬ
При адресной организации памяти размещение и поиск информа-
ции в запоминающем массиве основаны на использовании
←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ...
|
|