Организация памяти ЭВМ; (Китаев Вячеслав)

Память используется для хранения следующих объектов:

1. Компьютерные программы.

2. Состояния всех устройств.

3. Данные (постоянные или переменны).

В памяти недопустима обработка данных и следовательно применимы всего две операции:

выборка ( информация не разрушается) и запись (предыдущая информация разрушается).

Память понимается как линейная последовательность ячеек наделенных адресами, по которым осуществляется доступ к содержимому.

1. МАЕП – минимально адресуемая единица памяти.

В зависимости от вида данных:

1 бит (флаги слова состояния процессора, внешних устройств);

1 байт ( арифметические данные, команды).

2. Слово – наибольшая длина данного, выбираемого за одно обращение (16, 32, 64 бита).

Основные характеристики памяти:

1. Емкость (обозначается С) с диапазоном: 1 байт (регистр памяти) – n*100Гбайт (винчестер, оптический диск).

2. Быстродействие (обозначается Т) с диапазоном: n* 1нсек (регистровая память) – n* 10 секунд (магнитная лента, оптический диск).

Чем больше емкость памяти, тем обычно меньше ее быстродействие. Для преодоления противоречия емкости и быстродействия используется иерархическая организация памяти (см.ниже).

Основные параметры, характеризующие быстродействие памяти:

а) t _{ВЫБОРКИ} – время от запуска памяти для считывания данного и до появления его в буферном регистре (не включает установку и дешифрацию адреса).

б) t _{ОБРАБОТКИ} – время, затраченное на чтение данного в двух последовательных циклах чтение и запись данных по разным адресам (включая время задания адреса и его дешифрации).

Как правило, выполняется соотношение: t _ОБР ³ 2t _ВЫБ

3. Надежность – зависит от возникновения сбоев при считывании или записи данных и обеспечивается с помощью средств контроля (обнаружения и исправления ошибок):

а) Parity control – контроль по четности, позволяет обнаружить одиночные ошибки (в одном бите);

б) ECC (error checking and correction control) – контроль с использованием корректирующих кодов, использует два дополнительных бита. Позволяет обнаружить двойную ошибку или скорректировать одиночную ошибку.

4. Плотность записи (бит / см²), зависит от типа среды хранения информации, наиболее высокая плотность у оптических накопителей.

5. Стоимость храненияодного бита - важна для пользователя с финансовой точки зрения.

Запоминающие устройства можно классифицировать по следующим критериям:

· по типу запоминающих элементов

· по функциональному назначению

· по типу способу организации обращения

· по характеру считывания

· по способу хранения

· по способу организации

По типу запоминающих элементов

Полупроводниковые

· Магнитные

· Конденсаторные

· Оптоэлектронные

· Голографические

· Криогенные

По функциональному назначению

· ОЗУ

· СОЗУ

· ВЗУ

· ПЗУ

· ППЗУ