Главная » Бесплатные рефераты » Бесплатные рефераты по информатике »
Классификация основных видов памяти ПК
![Классификация основных видов памяти ПК [07.12.10]](/files/works_screen/77/94.png)
Тема: Классификация основных видов памяти ПК
Раздел: Бесплатные рефераты по информатике
Тип: Контрольная работа | Размер: 16.88K | Скачано: 319 | Добавлен 07.12.10 в 13:10 | Рейтинг: +1 | Еще Контрольные работы
Вуз: ВЗФЭИ
Содержание
Введение 3
1. Основные понятия видов памяти ПК 4
2. Классификация основных видов памяти ПК 5
3. Характеристика основной памяти ПК 6
Заключение 12
Список используемой литературы. 13
Введение
Память является важным функциональным узлом компьютера.
Внутренняя память персонального компьютера состоит из оперативной памяти (RAM) и постоянной памяти (ROM).
Постоянная память является энергонезависимой – при отключении питания информация не теряется. Используется для хранения системных программ (BIOS), вспомогательных программ и т.п. Программы, хранящиеся в постоянной памяти, предназначены для постоянного использования микропроцессором.
Оперативная память является энергозависимой. В оперативной памяти хранятся исполняемые машинные программы, исходные и промежуточные данные и результаты. Емкость оперативной памяти в ПК измеряется в Килобайтах, Мегабайтах и Гигабайтах [7, С. 117].
Важным параметром устройств памяти являются: быстродействие, объем памяти, надежность хранения данных, стоимость единицы памяти. С учетом оптимизации этих параметров в общей иерархии структуры памяти ПК выделяют основную память, составляющею большую часть оперативной памяти [6, С. 64-65]. Поэтому главным объектом изучения теоретической части курсовой работы является основная память.
Основную память ПК составляют оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).
Без ОЗУ работа ПК невозможна. При малом ОЗУ быстродействующий процессор и все чудеса Интернета значили бы немного. Испытывая дефицит оперативной памяти, компьютер расходует слишком много времени на чтение данных с жесткого диска, а быстрый процессор тем временем простаивает [4, С. 46].
В ПЗУ записаны команды, которые компьютер выполняет сразу же после включения питания (тестирование и начальная загрузка компьютера, управление внешними устройствами) [2, С. 108].
1. Основные понятия видов памяти ПК
Первичная память – память, с которой непосредственно может работать центральный процессор.
Вторичная память – память, с которой обмен ведется через первичную память.
Оперативная память – энергозависимая первичная память, которая позволяет многократно менять содержимое её ячеек. Часто обозначается RAM (Random Access Memory – память с произвольным доступом) [5, С. 146].
Основная память – содержит оперативное (RAM – Random Access Memory) и постоянное (ROM – Read Only Memory) запоминающие устройства [1, С. 191].
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) предназначено для оперативной записи, хранения и чтения программ и данных, необходимых для организации процесса обработки данных в текущий момент времени.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) используется для хранения неизменных данных и программ, а допускает только режим их считывания [6, С. 64].
2. Классификация основных видов памяти ПК
Схема классификации видов памяти ПК представлена на Рисунке 1.
Рис. 1. Классификация видов памяти ПК
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, или RAM – Random Access Memory, память со свободным доступом) предназначено для хранения информации (программ и данных), непосредственно участвующей в вычислительном процессе в текущий интервал времени. ОЗУ – энергозависимая память: при отключении напряжения питания информация, хранящаяся в ней, теряется.
Как системные программы, так и пользовательские приложения перед их непосредственным выполнением загружаются в ОЗУ и запускаются оттуда. Помимо собственно обрабатываемых данных и программ в ОЗУ размещаются промежуточные результаты обработки, не требующие последующего хранения. Эффективное использование быстродействующей электронной памяти позволяет резко повысить производительность системы в целом, благодаря уменьшению количества обращений к другим медленнодействующим типам внешних запоминающих устройств. Главным достоинством ОЗУ является возможность обращения к любой ячейке памяти по конкретному адресу с минимальным временем доступа, достигающим уровня десятка наносекунд. Критичность объема памяти особенно актуальна при работе в многозадачном режиме, при этом недостаточный её объем приводит к резкому замедлению скорости их решения, либо решение вообще становится невозможным. Известно утверждение, что операционной системе Windows много памяти не бывает [6, С. 64-65].
Основу ОЗУ составляют микросхемы динамической памяти DRAM. Это большие интегральные схемы, содержащие матрицы полупроводниковых запоминающих элементов – полупроводниковых конденсаторов. Наличие заряда в конденсаторе обычно означает «1», отсутствие заряда – «0». Конструктивно элементы оперативной памяти выполняются в виде отдельных модулей памяти – небольших плат с напаянными на них одной или чаще, несколькими микросхемами. Эти модули вставляются в разъемы – слоты на системной плате. На материнской плате может быть несколько групп разъемов – банков – для установки модулей памяти; в один банк можно ставить лишь блоки одинаковой емкости, например, только по 16 Мбайт или только по 64 Мбайт; блоки разной емкости можно устанавливать только в разные банки.
Модули памяти характеризуются конструктивом, емкостью, временем обращения и надежностью работы. Важным параметром модуля памяти является его надежность и устойчивость к разным сбоям. Надежность работы современных модулей памяти весьма высокая – среднее время наработки на отказ составляет сотни тысяч часов, но тем не менее предпринимаются и дополнительные меры повышения надежности. Одним из направлений, повышающих надежность функционирования подсистемы памяти, является использование специальных схем контроля и избыточного кодирования информации.
Модули памяти бывают с контролем четности (parity) и без контроля четности (non parity) хранимых битов данных. Контроль четности позволяет лишь обнаружить ошибку и прервать исполнение выполняемой программы. Существуют и более дорогие модули памяти с автоматической коррекцией ошибок – ЕЕС-память, использующие специальные корректирующие коды с исправлением ошибок.
Существуют следующие типы модулей оперативной памяти: DIP; SIP; SIPP; SIMM; DIMM; RIMM [1, С. 191-193].
Несмотря на разработку новых типов схем динамических ОЗУ, снижающею время обращения к ним, это время еще остается значительным и сдерживает дальнейшее увеличение производительности процессора. Для уменьшения влияния времени обращения процессора к ОЗУ дополнительно устанавливается сверхбыстродействующая буферная память, выполненная на микросхемах статической памяти. Эта память называется кэш-памятью (от англ. cache - запас). Время обращения к кэш-памяти на порядок ниже, чем у ОЗУ, и сравнимо со скоростью работы самого процессора.
Запись в кэш-память осуществляется параллельно с запросом процессора к ОЗУ. Данные, выбираемые процессором, одновременно копируются и в кэш-память. Если процессор повторно обратится к тем же данным, то они будут считаны уже из кэш-памяти. Такая же операция происходит и при записи процессором данных в память. Они записываются в кэш-память, а затем в интервалы, когда шина свободна, перезаписываются в ОЗУ. Современные процессоры имеют встроенную кэш-память, которая находится внутри процессора, кроме этого есть кэш-память и на системной плате. Чтобы их различать, кэш-память делится на уровни. На кристалле самого процессора находится кэш-память первого уровня (L1), она имеет объем порядка 16 – 128 Кбайт и самую высокую скорость обмена данными. В корпусе процессора, но на отдельном кристалле находится кэш-память второго уровня (L2), которая имеет объем порядка 256 Кбайт – 2 Мбайта. И, наконец, кэш-память третьего уровня (L3) расположена на системной плате, её объем может составлять 16 -1000 Мбайт.
Управление записью и считыванием данных в кэш-память выполняется автоматически. Когда кэш-память полностью заполняется, то для записи последующих данных устройство управления кэш-памяти по специальному алгоритму удаляет те данные, которые реже всего использовались процессором на текущий момент. Использование процессором кэш-памяти увеличивает производительность процессора, особенно в тех случаях, когда происходит последовательное преобразование относительно небольшого числа данных, которые постоянно во время преобразования хранятся в кэш-памяти [3, С 94-95].
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, или ROM – Read Only Memory, память только для чтения) как и ОЗУ, строится на основе установленных на материнской плате модулей (кассет) и используется для хранения неизменяемой информации: загрузочных программ операционной системы, программ тестирования устройств компьютера и некоторых драйверов базовой системы ввода-вывода (BIOS) и т.д.
К ПЗУ принято относить энергонезависимые постоянные и «полупостоянные» запоминающие устройства, из которых можно только считывать информацию, запись информации в ПЗУ выполняется вне ПК в лабораторных условиях или при наличии специального программатора и в компьютере. По технологии записи информации можно выделить ПЗУ следующих типов:
- микросхемы, программируемые только при изготовлении, – классическиеили масочные ПЗУ или ROM;
- микросхемы, программируемые однократно в лабораторных условиях, – программируемые ПЗУ (ППЗУ), или programmable ROM (PROM);
- микросхемы, программируемые многократно, – перепрограммируемые ПЗУ, или erasable PROM (EPROM).
Устанавливаемые на системной плате ПК модули и кассеты ПЗУ имеют емкость, как правило, не превышающею 128 Кбайт. Быстродействие у постоянной памяти меньшее, чем у оперативной, поэтому для повышения производительности содержимое ПЗУ копируется в ОЗУ, и во время работы непосредственно используется только эта копия также называемая теневой памятью ПЗУ (Shadow ROM).
Заключение
Развитие технологии хранения информации наглядно свидетельствует о достижении технического прогресса по спирали, на следующем витке спирали используются старые принципы, реализованные в более прогрессивной технологии. Действительно, первые ОЗУ строились на базе электроакустических линий задержки и на специальных электронно-лучевых трубках (динамические ОЗУ), затем магнитных тороидальных сердечниках и пленках (МОЗУ), далее снова динамическая память на полевых транзисторах, и грядет MRAM (опять МОЗУ) [1, С. 197].
Большая оперативная память ПК делает доступными сложные мультимедийные программы и обеспечивает комфортную работу под управлением «тяжеловесных» 32-разрядных операционных систем типа Windows 2000. Увеличение ОЗУ может вселить в стареющий ПК новую жизнь, удовлетворив запросы прожорливых программ и увеличив производительность ПК в большей степени, нежели замена процессора или видеоадаптер.
Разработчики программ исходят из того, что увеличение объема оперативной памяти компьютера – это всего лишь проблема приобретения дополнительных микросхем или замена устаревших… и новые программы требуют всё большей и большей памяти. Так что наращивание ОЗУ, похоже, – вечная проблема [4, С. 46].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1)Архитектура ЭВМ и систем: Учебник для вузов – М.: СПб – Питер, 2006.
2)Башлы П. Н. Информатика. – М.: Ростов н/Д – Феникс, 2006.
3)Информатика: Высшее образование/ Соболь Б.В., Галин А.Б., Панов Ю.В., Рашидова Е.В., Садовой Н.Н. – М.: Ростов н/Д – Феникс, 2005.
4)Компьютеры, сети, Интернет: Энциклопедия – 2-е изд./ Под ред. Новикова Ю.Н. – М.: СПб – Питер, 2003.
5)Современный компьютер: устройство, выбор, модернизация. – М.: СПб – Питер, 2000.
6)Экономическая информатика/ Евсюков В.В. – М.: Гриф и К, 2003.
Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы
LizaLena Понравилось? Нажмите на кнопочку ниже. Вам не сложно, а нам приятно).
Чтобы скачать бесплатно Контрольные работы на максимальной скорости, зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.
Важно! Все представленные Контрольные работы для бесплатного скачивания предназначены для составления плана или основы собственных научных трудов.
Друзья! У вас есть уникальная возможность помочь таким же студентам как и вы! Если наш сайт помог вам найти нужную работу, то вы, безусловно, понимаете как добавленная вами работа может облегчить труд другим.
Если Контрольная работа, по Вашему мнению, плохого качества, или эту работу Вы уже встречали, сообщите об этом нам.
Добавление отзыва к работе
Добавить отзыв могут только зарегистрированные пользователи.