13.2 Организация памяти эвм

Память в ЭВМ предназначена для запоминания  двоичных чисел. Память состоит из элементов способных своим свойством запомнить 1 или 0, что соответствует минимальной единице памяти - 1 биту. Восемь бит образуют информационную  единицу 1 байт. Два байта называются машинным словом.  Основными параметрами памяти является плотность, быстродействие, надежность, энергозависимость и  себестоимость. Требования высокого быстродействия и надежности с другой стороны и  доступность по стоимости с другой, заставляет применять особую иерархическую структуру всей памяти компьютера.

Основная, или оперативная память (ОЗУ – оперативное запоминающее устройство) – используется для оперативного обмена информацией (данными и командами) между процессором, внешней памятью и периферийными устройствами. ОЗУ является памятью с произвольным доступом, т.е. обращаться к ячейкам памяти можно в любом порядке. Оперативная память относится к динамической памяти. Данные могут сохраняться только в постоянном динамическом обновлении содержимого. По этой же причине она является энергозависимой. Кэш-память – сверхоперативная память (СОЗУ), является буфером между ОЗУ и процессором (одним или несколькими) и другими абонентами системной шины. Быстродействие этой памяти близко к скорости ядра процессора. Кэш-память не является самостоятельным хранилищем информации, и она не адресуема клиентами подсистемы памяти. Кэш хранит копии блоков данных, областей памяти которые чаще учувствуют в обмене информацией. От эффективности алгоритма кэширования зависит оперативность памяти. Объем кэш-памяти ПК в тысячи раз меньше объема ОЗУ, но быстродействие в десятки раз выше. В современных персональных компьютерах кэш-память располагается внутри самого процессора. Постоянная память используется для энергонезависимого хранения системной информации – BIOS (программа начальной загрузки), таблиц знакогенераторов и т.д. Обычно при работе компьютера эта память только считывается, но имеется и режим программирования, при котором можно изменить содержимое. В персональных компьютерах в качестве постоянной памяти используют флэш-память, и ее объем составляет около 6 Мбайт. Быстродействие постоянной памяти гораздо меньше оперативной, поэтому для нее создается и используется ее теневая копия в оперативной памяти. Полупостоянная память в основном  используется для хранения информации о конфигурации (настроек) компьютера. Память конфигурации выполнена вместе с системными часами на основе CMOS элементов. Объем данной память составляет несколько десятков байт, а сохранность данных при отсутствии питания обеспечивается небольшой внутренней батарейкой. Устройства хранения данных (дополнительная память) относятся к внешней памяти компьютера – они позволяют хранить информацию для последующего использования не зависимо от того включен или выключен компьютер. В этих устройствах  могут быть реализованы различные физические принципы хранения информации – магнитный, оптический, электронный – в любых их сочетаниях. Обмен данными с основной памятью принципиально отличается от сеансов обмена с дополнительной памятью. Процедура работы с устройствами внешней памяти больше привязано к типу (интерфейсу) самих устройств.