- CISC = Complex Instruction Set Computer, компьютер с набором сложных команд
- RISC = Reduced Instruction Set Computer, компьютер с набором упрощённых команд
Основы программирования / Урок #5 – Как работает память компьютера?
§32 Принципы устройства компьютеров
- Основополагающие принципы устройства компьютеров https://youtu.be/MWj0Ep8Paf0 (10мин)
§33 Магистрально-модульная организация компьютера
- Как работает компьютер? Шины адреса, управления и данных. Дешифрация. Взгляд изнутри! https://youtu.be/-knefdASOz8 (32мин)
§34 Процессор
- КАК работает ПРОЦЕССОР? ОБЪЯСНЯЕМ https://youtu.be/qIhZrMg3_Tk (9мин)
- КАК РАБОТАЕТ ПРОЦЕССОР | КАК ТРАНЗИСТОРЫ НАУЧИЛИСЬ СЧИТАТЬ? https://youtu.be/W6thMGQOX_k (11мин)
- КАК работает ВИДЕОКАРТА? ОБЪЯСНЯЕМ https://youtu.be/9kfjxb78W5Y (14мин)
§35 Память
- Как работает оперативная память (RAM, ОЗУ)? Компьютер простым языком HYPERPC. #3 https://youtu.be/5jOgG4kAnjI (9мин)
Источник: sch61.ru
Внутренняя память компьютера
Долговременная память компьютера. Запоминающие устройства
Компьютер служит для увеличения эффективности работы человека. Но какую бы он имел ценность, если бы не мог хранить данные? В этом ему помогает основная и внешняя (долговременная) память компьютера. И хотя главной темой статьи является вторая, для полноты картины один раздел в рамках статьи будет уделён и первой.
Что относится к основной памяти?
Она включает в себя:
- Оперативное запоминающее устройство. Является энергозависимым, и при выключении компьютера вся информация, которая на нем хранилась, пропадает.
- Постоянное запоминающее устройство. Является энергонезависимым. В нём находится информация, которая не должна меняться. Прежде всего, к ней относится конфигурация ПК и программное обеспечение, что проводит тестирование компонентных устройств, прежде чем загрузить операционную систему. Также здесь хранится одна из самых важных составляющих – базовая система ввода/вывода, известная как BIOS. Следует отметить, что ПЗУ и долговременная память компьютера имеют много общего. Но из-за разницы в важности хранимой информации их разделяют.
Внешняя память
Так называют место, где на длительном хранении находятся разнообразные данные, которые на данный момент не используются оперативной составляющей компьютера. К ним относят различные программы, результаты расчетов, тексты и прочее.
Внешняя память является энергонезависимой. Также её удобно транспортировать в случаях, когда компьютеры не являются объединёнными в локальную или глобальную сеть. Чтобы работать с внешней памятью, необходимо обзавестись накопителем. Это специальное устройство(а), что обеспечивает запись и считывание информации. Также необходимыми являются механизмы хранения – носители.
Значительным отличием долговременной памяти от оперативной является то, что у неё нет прямой связи с процессором. Это доставляет определённые неудобства в виде необходимости усложнять строение ПК. Поэтому оперативная и долговременная память компьютера работают вместе: из второй данные передаются в первую, а потом через кэш или напрямую в процессор.
Что входит во внешнюю память?
Чтобы понимать, с чем мы имеем дело, необходимо представить себе данные устройства внешней памяти. Итак, к ней относятся:
- Накопители на жестких магнитных дисках. Размер данных хранилищ используется как показатель объема информации, что может храниться на компьютере.
- Накопители на гибких магнитных дисках. Устарели. Использовались, чтобы переносить программы и документы между компьютерами.
- Накопители на компакт-дисках. Используются, чтобы хранить значительные объемы данных.
- Флеш-накопители. Применяются для хранения значительных объемов данных в малых объектах.
- К внешней памяти относятся все другие накопители, которые могут быть без проблем перемещены к другим компьютерам. Как правило, устарели и вышли из обращения.
Классифицируем
Запоминающие устройства делят на виды и категории. В качестве краеугольного камня принимают принципы их функционирования, эксплуатационно-технические, программные, физические и другие характеристики. Каждое устройство имеет свою технологию записи/хранения/воспроизведения цифровой информации. Основные характеристики, которые имеют важность для пользователей (по ним же можно провести классификацию):
Все мы слышали о таком понятии, как информация. Она окружает нас повсюду, без нее невозможно наше.
- Скорость обмена данными.
- Информационная емкость.
- Надежность хранения данных.
- Стоимость.
Вот по таким параметрам и отличаются запоминающие устройства. Конечно, есть ещё много различных характеристик, но они будут интересны исключительно профессионалам.
Магнитные устройства
Принцип работы данных приборов базируется на хранении информации, при котором используются магнитные свойства материалов. В самих устройствах, как правило, имеются составляющие, отвечающие за чтение/запись и магнитный носитель, на котором всё хранится. Последний делят на виды в зависимости от их физико-технических характеристик и особенностей исполнения.
Чаще всего выделяют ленточные и дисковые устройства. Они имеют общую технологию: так, с помощью намагничивания переменным магнитным полем наносится и считывается информация. Данные процессы обычно выполняют вдоль концентрических полей. Это специальные дорожки, что находятся по всей плоскости вращающегося носителя. Записывание осуществляется в цифровом коде.
Намагничивание совершается благодаря использованию головок чтения/записи. Они представляют собой как минимум два управляемых магнитных контура с сердечниками. На их обмотки подаётся переменное напряжение. Если его величина меняется, то это же относится и к направлению линий магнитного поля. Когда происходит этот процесс, значение бита информации меняется с 0 на 1 или с 1 на 0. Вот так устроено это устройство долговременной памяти компьютера.
Несмотря на кажущуюся сложность и медленность работы такой схемы, смеем вас заверить, что данные предположения являются неоправданными. Так, компьютер из современных жестких магнитных дисков может за отдельные моменты времени извлекать огромнейшие массивы информации. Если выводить коэффициент эффективности, то устройства внешней памяти, выпущенные в последние несколько лет, будут иметь его в сотни и тысячи раз больший, чем те, что были созданы два десятилетия назад.
Организация
Данные для операционной системы систематизируются и объединяются в секторы и дорожки. Последние в количестве сорока или восьмидесяти штук являются узкими концентрическими кольцами на диске. Каждая дорожка делится на отдельные части, которые называют секторами. Когда осуществляется чтения или запись, то всегда считывается их целое число.
И это не зависит от объема информации, что запрашивается. Размер одного сектора равен 512 байтам.
Также следует ознакомиться с таким термином, как цилиндр. Так называют общее количество дорожек, с которого можно считать информацию без перемещения головок. Ячейкой размещения данных (или кластером) называют самую малую область диска, что используется операционной системой для записи файлов. Обычно под ними понимают один или несколько секторов.
О накопителях. Жесткие диски
Наибольшую важность для работы с современными компьютерами в качестве хранилищ информации для нас имеют жесткие диски. В них в одном корпусе часто объединяют непосредственно носитель, устройство чтения/записи и интерфейсную часть (часто называемую также контроллером).
Вот такие приборы объединяются в специальные камеры, где они находятся на одной оси и работают с блоком головок и общим приводящим механизмом. Жесткие диски на данный момент являются наиболее вместимыми широко используемыми устройствами – сейчас мало кого сможет удивить хранилище информации на 1 или даже 10 Терабайт. Но это всё же сказывается на скорости выполнения операции. Так, когда только начинается работа, процесс считывания данных может занять не один десяток секунд. Хотя, если сравнивать с более старыми моделями, прогресс быстродействия налицо.
О накопителях: переносные устройства
Жесткие диски, как уже неоднократно подчеркивалось, могут хранить в себе значительные объемы данных, однако их перестановка с одного компьютера на другой не является легким делом. И тут на помощь приходят переносные устройства.
Это специальные механизмы, посредством которых можно без значительных проблем перебрасывать данные между разными компьютерами. Объем внешней памяти у них не такой большой, как у жестких дисков, но благодаря лёгкости транспортировки и подсоединению (а затем считыванию информации) они нашли свою нишу. Сейчас наиболее популярными являются два типа подобных устройств: флеш-накопители и оптические диски. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, но в мире уже давно наметилась тенденция на его постепенный захват первым типом приборов.
Заключение
Как видите, к долговременной памяти компьютера относится довольно много различных устройств. Все они обеспечивают хранение данных на протяжении значительного периода времени, а также возможность их извлечения.
Подытожив, можно сказать, что долговременная память компьютера полностью выполняет возложенный на неё функционал.
Источник: autogear.ru
Информатика 10 класс
Память – это устройство компьютера, которое используется для записи, хранения и выдачи по запросу команд программы и данных. Выделяют внешнюю и внутреннюю память. Внутренняя память – часть памяти компьютера, которая используется для хранения программ и данных во время решения задачи. Её называют основной памятью. В состав внутренней памяти входят ОЗУ и ПЗУ.
Информация, хранящаяся в ОЗУ, считается временной, поэтому пользователь должен сам сохранять необходимые данные во внешней памяти. Самые первые ЭВМ имели ОЗУ на электронно-лучевых трубках, причем их количество соответствовала разрядности памяти. Затем появилась память на магнитных сердечниках.
Существуют два типа оперативной памяти, отличающиеся по технологии изготовления, – статическая и динамическая. Первая строится на триггерах, а вторая – на полупроводниковых конденсаторах. Динамическая работает намного медленнее статической.
Затем появились программируемые ПЗУ, которые потребитель мог заполнить сам, поместив «чистую» микросхему в специальное устройство – программатор. Позднее появились перепрограммируемые ПЗУ, в которых очистка информации сначала производилась ультрафиолетовыми лучами, а затем – с помощью электрических импульсов.
В IBM -совместимых компьютерах есть еще один особый вид памяти – память конфигурации ( CMOS -память). Внешняя память – часть памяти компьютера, которая используется для долговременного хранения программ и данных. Внешняя память любого типа состоит из некоторого носителя информации и электронной схемы управления (контроллера).
Компьютерный носитель информации – это средство длительного хранения данных в компьютерном формате. Центральный процессор не может непосредственно обращаться к данным на носителе, он работает с ними через контроллер внешней памяти. Для связи с контроллером процессор использует порты – регистры контроллера, к которым процессор может обратиться по номеру.
Первоначально программы и данные сохранялись на бумажных перфокартах и перфолентах. Затем произошел переход к магнитным носителям: магнитным лентам, барабанам и дискам. На магнитных дисках биты данных хранятся в виде небольших намагниченных (или не намагниченных) областей. Секторы размещаются на концентрических окружностях, которые называются дорожками.
Операционная система берет на себя все технические детали, предоставляя пользователю работу с некоторыми наборами данных – файлами. Таким образом, начиная с дисковых накопителей, наличие файловой системы – это характерная черта внешней памяти, которая существенно отличает ее от внутренней. Самая быстрая память – это регистры процессора.
Кэш-память – это память, ускоряющая работу другого (более медленного) типа памяти, за счет сохранения прочитанных данных на случай повторного обращения к ним. Современные операционные системы используют идею виртуальной памяти. Информационная емкость – это максимально возможный объем данных, который может сохранить данное устройство памяти. Время доступа – интервал времени от момента посылки запроса информации до момента получения результата на шине данных. Средняя скорость передачи данных – это количество передаваемых за единицу времени данных после непосредственного начала операции чтения.
Источник: soinformatika.blogspot.com