На головну

Архітектура машинної пам'яті

  1.  SIPP (SIP) -модулем пам'яті.
  2.  VI. НЕЙРОХІМІЧНІ МЕХАНІЗМИ пластичність і ПАМ'ЯТІ.
  3.  Video RAM Cacheable (Кешірованіевідеопамяті) -див. Video Memory Cache Mode
  4.  Адресація основної пам'яті
  5.  Апаратна архітектура Фон-Нейманом
  6.  Апаратна захист адрес пам'яті в системах з тегів архітектурою
  7.  Апаратна захист пам'яті і процесора

Пам'ять ЕОМ - це сукупність різних ЗУ. Основними технічними характеристиками ЗУ є ємність і швидкодія.

ємність ЗУ визначає граничний обсяг даних, які можна розмістити в ЗУ. Ємність вимірюється в бітах, байтах, а, частіше, в кілобайтах (К) і мегабайтах (Мбайт). 1 До = 1024 (210) Байт, 1 Мбайт = 1024 (210) К.

швидкодія ЗУ зазвичай оцінюється часом звернення (Або часом циклу), т. Е проміжком часу необхідним для зчитування і регенерації інформації в даному ЗУ. Іншими словами, це - мінімальний проміжок часу між двома командами зчитування. Часто використовують інший параметр, що характеризує швидкодію ЗУ, - час вибірки (Або час зчитування). Це інтервал часу між моментом подачі згнила зчитування і моментом отримання вихідного інформаційного сигналу.

До ЗУ пред'являються вимоги великої місткості і високого швидкодії. Ці вимоги суперечливі, т. К. зазвичай зі збільшенням ємності ЗУ їх швидкодія зменшується.

У відповідності зі значеннями параметрів ємності і швидкодії прийнято поділ пам'яті на швидшу - оперативну (основну) пам'ять (ОП) і менш швидку - зовнішню пам'ять (ВП). Функції ОП виконують оперативні ЗУ (ОЗУ), функції ВП виконують різноманітні зовнішні ЗУ (ВЗУ).

 ОЗУ
 ПЗУ
 СОЗУ
 рг
 Самим швидкодіючим пристроєм ЕОМ є процесор. Різниця у швидкодії між процесором і пам'яттю велика. Особливо повільної в порівнянні з процесором є ВП. Для того щоб робота процесора не «гальмувалася», обмін даними між процесором, ОП і ВП здійснюється через додаткові рівні пам'яті, звані буферними. Таким чином, архітектура машинної пам'яті містить кілька рівнів. Кожен рівень відповідає визначеним вимогам ємності і швидкодії, згладжуючи різницю у швидкодії процесора і пам'яті.

 ВП

 П р про ц е з с о р
 НМД
 Б З У
 ОП

 НМБ
 НМЛ

                       
   
   
 
 
   
 
   
   
   
 
   


1-й рівень 2-й рівень 3-й рівень 4-й рівень

До першого рівня відноситься реєстрова пам'ять (Рг) і сверхоператівное накопичувач (СОЗУ). Регістри призначені для зберігання малих обсягів інформації: адрес, команд і операндів. Реєстрова пам'ять виконана на тій же елементній базі, що і процесор, має таку ж високу швидкодію і зазвичай входить до складу процесора. СОЗУ зберігає дані, до яких найчастіше звертається процесор. Це можуть бути, наприклад, операнди і результати виконання операцій. Швидкодія СОЗУ порівнянно з швидкодією процесора. Конструктивно СОЗУ може входити в ОЗУ або існувати у вигляді самостійного ЗУ.

Пам'ять першого рівня відіграє роль буфера між ОП і процесором.

Оперативна пам'ять утворює другий рівень в ієрархії машинної пам'яті. ОЗУ зберігають програми і дані, безпосередньо беруть участь у роботі процесора. ОЗУ сучасних ЕОМ будуються на інтегральних схемах, і мають велику ємність і високу швидкодію.

До другого рівня відноситься також постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ). У ньому зберігається незмінна інформація, наприклад, різні константи, таблиці, функції, певні модулі ОС. Інформацію з ПЗУ в процесі роботи ЕОМ можна тільки зчитувати.

До третього рівня відносяться буферні ЗУ (БЗУ), використання яких підвищує ефективність обміну даними між ВП і ОП. Як БЗУ зазвичай використовується спеціально виділена область ОП.

зовнішня пам'ять утворює четвертий рівень архітектури машинної пам'яті. Це порівняно повільна пам'ять. На ВЗУ зберігаються дані, які не використовуються в даний момент часу процесором. Широко використовуються ВЗУ з магнітним носієм інформації. До таких пристроїв відносяться накопичувачі на магнітних дисках (НМД), накопичувачі на магнітних барабанах (НМБ), накопичувачі на магнітних стрічках (НМЛ). Широко використовуються ЗУ з оптичним носієм інформації - компакт-диски і флеш-пам'ять, побудована на мікросхемах. В якості носіїв інформації для ВЗУ використовуються також перфокарти і перфострічки.

Характерною особливість ВП є її практично необмежена ємність. Пояснюється це тим, що більшість ВЗУ має змінними носіями інформації, число яких може бути як завгодно велике.

Пристрої ВП поділяють на пристрої з безпосереднім (Прямим) доступом до даних і пристрої з послідовним доступом до даних.

У пристроях першого типу (НМД, НМБ) час доступу до кожної порції інформації не залежить від місця її розташування на носії. Поверхня магнітного диска логічно розділена на окремі ділянки (концентричні доріжки і сектори). Кожен сектор має свою адресу. Доступ до кожної порції інформації відбувається за адресою того сектора, на якому розміщена ця інформація. Для читання з диска не треба переглядати весь диск, читається лише ділянку диска з певною адресою. Тому час доступу до даних не залежить від місця їх розташування на носії. На CD доріжка спиралевидная, розділена на адресовані ділянки. Ці пристрої мають високу швидкодію.

У пристроях з послідовним доступом (НМЛ) має значення місце розташування даних на носії. При читанні з стрічки треба послідовно переглядати стрічку до тих пір, поки не будуть знайдені потрібні дані. Ці пристрої істотно повільніше.

Обмін даними між ЗУ різних рівнів забезпечує система управління даними, Що входить до складу операційної системи ЕОМ.

 




 Три рівня представлення даних |  При розробці структур зберігання встановлюються |  Внутрішня структура запису |  Операції над структурами і типи структур даних |  Послідовне уявлення даних в пам'яті ЕОМ |  Пов'язане подання даних в пам'яті ЕОМ |  Ключа записи в її адресу |  Сторінка 02 переповнення |  масиви |  черга |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати