На головну

Види пам'яті персонального комп'ютера

  1. V. Порушення пам'яті.
  2. Автобіографічна підсистема довготривалої пам'яті. Принципи організації знань в автобіографічній пам'яті.
  3. Адресна організація пам'яті комп'ютера.
  4. Алгоритми узгодження вмісту КЕШ-пам'яті і ОП.
  5. Апаратно-незалежна модель пам'яті процесу.
  6. Апаратне забезпечення ПК. Що входить в базовий комплект персонального комп'ютера.
  7. Апаратний склад персонального комп'ютера

Комп'ютерна пам'ять буває двох видів: внутрішня і зовнішня. Внутрішня пам'ять складається з мікроскопічних осередків, кожна з яких має свою унікальну адресу, або номер. Елемент інформації зберігається в пам'яті з призначенням йому деякої адреси. Щоб відшукати цю інформацію, комп'ютер «заглядає» в осередок і копіює її вміст в свій «командний» пункт. Ємність окремої комірки пам'яті називається словом. Зазвичай довжина слова для персонального комп'ютера складає 16 довічних цифр, або бітів. Довжина в 8 біт називається байтом. Типові великі комп'ютери оперують словами довжиною від 32 до 128 біт (від 4 до 16 байт), тоді як мінікомп'ютери мають справу зі словами в 16-64 біт (2-8 байт). Мікрокомп'ютери використовують, як правило, слова довжиною 8, 16 або 32 біт (1, 2 або 4 байт відповідно).

Існують два основні класи внутрішньої пам'яті: Оперативний пристрій з довільною вибіркою (ОЗУ) і постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ).

ОЗУ працюють швидко: мікропроцесор може отримувати доступ до них за 10-20 нс. Звичайні комерційні модулі ОЗУ зберігають до 256 Мб (1 Мб дорівнює 1 048 576 байт). ОЗУ надійні і працюють роками, виконуючи мільярди операцій. ОЗУ пам'ятають тільки те, що ви повідомили їм в останній раз; все інше стирається. При відключенні енергії ОЗУ свою пам'ять втрачає. В оперативній пам'яті під час роботи зберігаються програми і дані. Оперативна пам'ять часто розглядається як тимчасове сховище, тому що дані і програми в ній зберігаються тільки при включеному комп'ютері або до натискання кнопки скидання (reset). Перед вимиканням або натисканням кнопки скидання всі дані, піддані змінам під час роботи, необхідно зберегти на пристрої, яке може зберігати інформацію постійно (зазвичай це жорсткий диск). При новому включенні харчування збережена інформація знову може бути завантажена в пам'ять.

Термін оперативна пам'ять часто означає не тільки мікросхеми, які становлять пристрої пам'яті в системі, але включає і такі поняття, як логічне відображення і розміщення. логічне відображення - Це спосіб представлення адрес пам'яті на фактично встановлених мікросхемах. Розміщення - Це розташування інформації (даних і команд) визначеного типу за конкретними адресами пам'яті системи.

Центральний процесор комп'ютера пов'язаний з оперативною пам'яттю. Основна оперативна пам'ять компонента корисна для зберігання даних і програм, які запускаються в центральному процесорі. У сучасних комп'ютерах оперативна пам'ять, як твердотільна пам'ять, приєднана до центрального процесора, і вона використовує шину пам'яті. Шину пам'яті також називають адресною шиною. На додаток до оперативної пам'яті існує також кеш-пам'ять, Яка містить маленькі частини пам'яті для їх використання центральним процесором. Мета полягає в тому, щоб зменшити час вибірки, і, таким чином, прискорити роботу центрального процесора. Кеш-пам'ять збільшує продуктивність центрального процесора, впливаючи тим самим на роботу комп'ютера. Взагалі, оперативна пам'ять - це найважливіша частина комп'ютерної пам'яті. Оперативна пам'ять зроблена з інтегрованих напівпровідникових мікросхем.

Зрозуміло, чим більшою оперативною пам'яттю володіє персональний комп'ютер, тим більше його можливості для розміщення та використання в своїй роботі програм і даних. Для збільшення обсягу оперативної пам'яті використовуються додаткова пам'ять (Expanded Memory) на додаткових платах, а також розширена пам'ять (Extended Memory), яка зазвичай розміщується прямо на материнській платі. При роботі з додатковою пам'яттю процесор звертається до даних так, немов вони розташовані в звичайній оперативної пам'яті об'ємом до 1 Мбайта, але при цьому відбувається переадресація в додаткову пам'ять на додатковій платі, яка може мати ємність кілька мегабайт. Для роботи з розширеною пам'яттю процесор повинен переходити з реального режиму в захищений (protected mode).

ПЗУ ж запам'ятовує практично назавжди. ПЗУ особливо зручні для завдань, які потребують кількаразовому повторенні одного і того ж набору команд. ПЗУ працюють зазвичай повільніше, ніж ОЗУ, але зате їх пам'ять постійна і стійкість перед перешкодами. Не всі ПЗУ мають абсолютно постійну пам'ять. Деякі ПЗУ мають, так би мовити, полупостоянного пам'яттю, тобто вони пам'ятають (навіть при відключеному харчуванні), що їм повідомлялося, до тих пір, поки не піддадуться стирання і перезапису. Стирання здійснюється шляхом експозиції чіпа в ультрафіолетових променях високої інтенсивності або іншими способами, як в деяких сучасних чіпах пам'яті зі стиранням і записом.

зовнішня пам'ять зазвичай розташовується поза центральній частині комп'ютера. Оскільки зовнішня пам'ять працює повільніше внутрішньої, вона використовується, головним чином, для зберігання інформації, яка не потрібна комп'ютера терміново. Щоб використовувати зовнішню пам'ять, «командний пункт» комп'ютера зазвичай передає потрібний вміст частини зовнішньої пам'яті у внутрішню. Внутрішня пам'ять обмежена за обсягом, тому конструктори комп'ютерів прагнуть зберігати у зовнішній пам'яті якомога більше інформації.

До зовнішньої пам'яті відносяться різні магнітні носії (стрічки, диски), оптичні диски. Зовнішня пам'ять дешевше внутрішньої, але її недолік в тому, що вона працює повільніше пристроїв внутрішньої пам'яті.

магнітні стрічки в якості пристроїв зовнішньої пам'яті багатьом знайомі по аудіо- і відеомагнітофон касет. І ті й інші зберігають аналогові дані, тобто сигнали, які змінюються безперервно. Це порівняно дешевий і досить повільний носій.

Гнучкий магнітний диск - Це невеликий, тонкий і гнучкий пластиковий диск, на одній або обох сторонах якого нанесено магнітне покриття. Диск з покриттям полягає в захисний конверт або оболонку, має отвори для доступу головки читання / запису і двигуна дисковода. Подібно магнітній стрічці, гнучкий диск може формувати постійну запис програми або даних, оскільки він допускає стирання, його вміст може бути змінено.

Жорсткий диск подібний до гнучкого, але зроблений з міцних і жорстких матеріалів. Він може обертатися швидше і вміщує більше інформації. Типовий дисковод жорсткого диска для персонального комп'ютера майже не відрізняється розмірами від дисковода гнучкого диска, але ємність сучасного жорсткого диска досягає 25-50 Гб, тобто в тисячі разів більше, ніж у гнучкого. Крім того, жорсткі диски набагато швидше зв'язуються зі своїм комп'ютером, ніж дискети. Пошук, який триває до декількох секунд на дискеті, займає на жорсткому диску лише соті частки секунди. Жорсткий диск в більшості комп'ютерів служить зовнішнім пристроєм зберігання поточних записів і прикладного програмного забезпечення.

оптичний диск має схожість як з магнітним диском, так і з грамофонної платівкою. Існують диски CD-ROM - диски з одноразовою записом, стерти або перезаписати їх неможливо.

Пізніше були винайдені перезапису лазерні диски - CD-RW. На них, як і на магнітних носіях, збережену інформацію можна прати і записувати заново.

Найбільшою інформаційною ємністю з змінних носіїв володіють лазерні диски типу DVD-ROM і DVD-RW - відеодиски. Обсяг інформації, що зберігається на них, може досягати десятків гігабайтів. На відеодисках записуються повноформатні відеофільми, які можна переглядати за допомогою комп'ютера, як по телевізору.

Найбільш відомою і зручною є флеш-пам'ять, Яка не тільки повністю енергонезавісима, але може вміщати в себе операційну систему і деякі прикладні програми.

Комп'ютерна пам'ять класифікується і за іншими параметрами.

За доступними операціями з даними:

| Пам'ять тільки для читання (ROM);

| Пам'ять для читання / запису.

за енергозалежності:

| Незалежна пам'ять;

| Енергозалежна пам'ять:

- Статистична пам'ять (енергозалежна пам'ять, якій для зберігання інформації досить збереження напруги живлення);

- Динамічна пам'ять (енергозалежна пам'ять, в якій інформація з часом руйнується, і, крім подачі електроживлення необхідно виробляти її періодичне відновлення).

за порядку вибірки:

| З послідовним доступом (SAM) - коли осередки пам'яті вибираються (зчитуються) послідовно, одна за одною, в черговості їх розташування;

| З довільним доступом (RAM) - коли обчислювальний пристрій може звернутися до довільної комірки пам'яті по будь-якою адресою.

за призначенням:

| Буферна пам'ять - пам'ять, призначена для тимчасового зберігання даних при обміні ними між різними пристроями або програмами;

| Тимчасова (проміжна) пам'ять - пам'ять для зберігання проміжних результатів обробки;

| Кеш-пам'ять - частина архітектури пристрою або програмного забезпечення, що здійснює зберігання часто використовуваних даних для надання їх в більш швидкий доступ, ніж кешувального пам'ять;

| Корректирующая пам'ять - частина пам'яті ЕОМ, призначена для зберігання адрес несправних осередків основний пам'яті і ін.

за організації програмно доступного адресного простору:

| Реальна або фізична пам'ять - пам'ять, спосіб адресації якої відповідає фізичній розташуванню її даних;

| Віртуальна пам'ять - пам'ять, спосіб адресації якої не відображає матеріального становища її даних;

| Оверлейная пам'ять - пам'ять, в якій присутні кілька областей з однаковими адресами, з яких в кожен момент доступна тільки одна.

за віддаленості і доступності для центрального процесора:

| Первинна пам'ять доступна центрального процесора без будь-якого звернення до зовнішніх пристроїв. Це регістри процесора (процесорна або реєстрова пам'ять) і кеш процесора (якщо є);

| Вторинна пам'ять доступна центрального процесора шляхом прямої адресацією через шину адреси (адресується пам'ять) або через інші висновки.

Таким чином доступна основна пам'ять (пам'ять, призначена для зберігання поточних даних і виконуваних програм) і порти введення-виведення (спеціальні адреси, через звернення до яких реалізовано взаємодію з іншою апаратурою);

| Третинна пам'ять доступна тільки шляхом нетривіальних послідовностей дій. Сюди входять всі види зовнішньої пам'яті, доступної через пристрої введення-виведення.

Комп'ютерна пам'ять є одним з найбільш головних питань пристрої комп'ютера, так як вона забезпечує підтримку однієї з найважливішою функцій сучасного комп'ютера, - здатність тривалого зберігання інформації.

Одним з основних елементів комп'ютера, що дозволяє йому нормально функціонувати, є пам'ять.

Всі персональні комп'ютери використовують три види пам'яті: оперативну, постійну і зовнішню (різні накопичувачі).

Внутрішня пам'ять комп'ютера - це місце зберігання інформації, з якої він працює. Зовнішня пам'ять (різні накопичувачі) призначена для довготривалого зберігання інформації. Комп'ютерна пам'ять забезпечує підтримку однієї з найважливіших функцій сучасного комп'ютера, - здатність тривалого зберігання інформації. Разом з центральним процесором, що запам'ятовує пристрій є ключовими ланками.

16.

Тут буде розказано і про те, як можуть виглядати програми настройки BIOS. Поки мова піде про "штатних" програмах, які вбудовані в саму BIOS. 1.1. Процес завантаження комп'ютера Отже, спробуємо зрозуміти суть процесів, що відбуваються під час запуску системи. Ці процеси відповідно до всоімі настройками ініціює програма BIOS. Визначення пристроїв Відразу після включення або перезагузкі комп'ютера відбувається пошук відеоадаптера, встановленого в системі. Це зроблено з тієї простої причини, що без відеоадаптера комп'ютер взагалі на зможе вивести на екран інформацію, і подальша його робота по пред'явленню результатів самодіагностики буде Процес завантаження комп'ютера 1_1_ позбавлена ??будь-якого сенсу. Зазвичай у разі неможливості ініціалізації відеосистеми комп'ютер припиняє роботу, видаючи звуковий сигнал про помилку. Припустимо, що відеоадаптер виявлений. В цьому випадку відбувається його ініціалізація, після чого на екрані виникає зображення, яке може містити відомості про встановлений в системі відеоадаптер, обсязі його пам'яті, а також деяких інших деталях (наприклад, може відображатися логотип виробника відеоадаптера). Визначення відеоадаптера відбувається навіть раніше, ніж визначення типу процесора і встановленої оперативної пам'яті. Втім, якщо процесор взагалі не встановлений або не може бути використаний, то система не зможе видати на екран зображення або просигналізувати звуком. Після ініціалізації відеоадаптера відбувається визначення типу процесора. На цьому етапі також встановлюється відповідно до настройками BIOS його тактова частота. На екран при цьому виводиться інформація про тип процесора, наприклад, так: Pentium IV at 2600 MHz. Потім завантажувальний програма визначає тип і обсяг встановленої в системі оперативної пам'яті. Після цього відбувається тестування пам'яті. Інформація про результати цих процесів також виводиться на екран. Потім починається ініціалізація і перевірка пристроїв, підключених до контролерів IDE. Це можуть бути жорсткі диски, приводи компакт-дисків або DVD і інші накопичувачі. Відомості про ці накопичувачах зазвичай беруться з значень параметрів BIOS. Якщо ж в налаштуваннях прописано автоопределение накопичувачів (значення Auto), система постарається визначити їх автоматично - правда, це зажадає трохи більшого часу. Після описаних дій програма первинного завантаження комп'ютера проводить перевірку дисковода для гнучких дисків, якщо він встановлений. Для цього контролер посилає дисковода кілька команд, і система очікує його відгуку. Потім починається пошук і перевірка підключених до системи плат розширення, які можуть перебувати як в роз'ємах PCI, так і в роз'ємах шин інших типів - ISA, AMR, CNR і т. Д. В якості такої плати може виступати внутрішній модем, звукова карта, карта відеозахвату, карта TV-тюнера або FM-тюнера тощо. Деякі з цих плат (наприклад, SCSI-контролер) можуть мати свою власну BIOS. В такому випадку управління на час може бути передано їй.

Для кожного зовнішнього пристрою в комп'ютері є електронна схема ( контролер або адаптер), Яка ним керує. Деякі контролери (наприклад, контролер дисків) можуть управляти відразу декількома пристроями.

2) Усі контролери та адаптери взаємодіють з процесором і оперативною пам'яттю через системну магістраль передачі даних, що називається шиною. шина - Системна плата, що забезпечує введення-виведення інформації. Характеристикою шини є швидкість обміну.

Основні типи шин (розташовані в порядку поліпшення характеристик): ISA, EISA, VESA, PCI, AGP. Раз'ёми- "слоти" стандарту PCI. Народився він близько 10 років тому і сьогодні є основним стандартом слотів для підключення додаткових пристроїв. Роз'єми PCI - зазвичай самі короткі, білого кольору, розділені своєрідною "перемичкою" на дві нерівні частини. Раніше в слот PCI встановлювалася і відео карта, тепер для цієї мети служить роз'єм AGP (Advanced Graphic Port). Це спеціальний, більш швидкий з точки зору пропускної здатності слот. Інші слоти в нові комп'ютери не встановлюються.

Для спрощення підключення пристроїв електронні схеми складаються з декількох модулів - електронних плат. На основній платі комп'ютера - системної (материнської) - Розташовуються процесор, співпроцесор, оперативна пам'ять і шина. Схеми, керуючими зовнішніми пристроями комп'ютера (контролери або адаптери), знаходяться на окремих платах вставляються в уніфіковані роз'єми (слоти) на материнській платі. "Гніздо" для установки процесора: для кожного форм-фактора процесора існує свій тип материнської плати, як правило, несумісний з іншими процесорами. Так в гніздо для процесора PentiumIII не можна встановити процесор AMD K7. І навпаки.

Отже, сьогодні на ринку існує три материнських плати, для встановлення трьох різних класів процесорів:

плати з роз'ємом Slot 1 призначені для процесорів фірми Intel. Тип роз'єму - слот (довге щілиноподібні гніздо).

плати з роз'ємом Socket-370 призначені для установки нових процесорів Intel Celeron фірми (частота від 400 МГц). Тип роз'єму - квадратне гніздо.

плати з роз'ємом Super Socket 7 (Socket A) призначені для "альтернативних" процесорів фірм AMD, Cyrix, IBM і інших. Тип роз'єму - квадратне гніздо.

Одним з контролерів, які присутні у всіх комп'ютерах, є контролер портів введення-виведення.

Типи портів:

паралельні (LPT1-LPT4), до них звичайно приєднують принтери і сканери;

послідовні асинхронні порти (COM1-COM4), до них приєднуються миша, модем і т. д .;

ігровий порт - для підключення джойстика;

порт USB (USB 2) - недавня розробка - порт із найвищою швидкістю введення-виведення, до нього підключаються нові моделі принтерів, сканерів, модемів, моніторів і т.д ...

17.

Порт пристрою - мікросхема або зарезервована область адрес оперативної пам'яті: - містять один або кілька регістрів вводу-виводу; і - що дозволяють підключати периферійні пристрої комп'ютера до зовнішніх шинам процесора.



Літерні принтери не є широко поширеними. | Розрізняють послідовні і паралельні порти.

Принтери | Інші пристрої виведення інформації | Вступ | Периферійні пристрої введення інформації | маніпулятори | Спосіб з'єднання (провідні та безпровідні). | Сканери | Інші пристрої введення | Формат паперу і вид подачі аркушів (автоматична або напівавтоматична). | Сучасні принтери мають вбудований процесор, що дозволяє значно розвантажити центральний процесор. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати