Иерархическая структура памяти является традиционным решением проблемы хранения большого количества данных. На самом верху находятся регистры процессора. Доступ к регистрам осуществляется быстрее всего. Дальше идет кэшпамять, объем которой сейчас составляет от 32 Кбайт до нескольких мегабайт. Затем следует основная память, которая в настоящее время может вмещать от 16 Мбайт до десятков гигабайтов. Далее идут магнитные диски и, наконец, накопители на магнитной ленте и оптические диски, которые используются для хранения архивной информации.
Основная память ЭВМ. На логическом уровне память представляет собой совокупность ячеек определённой разрядности (в настоящее время, как правило, 1 байт), к содержимому которых можно обращаться (по чтению или по записи) путём указания их адресов. ОП ПЭВМ состоит из одного или нескольких устройств памяти. Устройства памяти характеризуются следующими основными показателями: 1) временем доступа (быстродействием); 2) емкостью; 3) стоимостью; 4) потребляемой мощностью (энергопотреблением).
Оперативное запоминающее устройство. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — энергонезависимая память, используется для хранения массива неизменяемых данных. (ОЗУ) - запоминающее устройство ЭВМ, предназначен для записи, хранения и выдачи информации, используемой непосредственно при выполнении арифметических и логических операций, осуществляемых в ходе реализации программы. Запись и считывание информации производится, как правило, в темпе работы ЭВМ, Обычно ОЗУ является самым быстродействующим из запоминающих устройств данной ЭВМ (кроме сверхоперативного). Ёмкость ОЗУ достигает нескольких тыс. кбайт, время обращения - десятки не (в полупроводниковых ОЗУ). Наиболее перспективны ОЗУ, выполненные на больших интегральных схемах.
Оперативное запоминающее устройство.
Постоянное запоминающее устройство ( ПЗУ) - очень важная составная часть любой микропроцессорной системы. Как следует из названия, ПЗУ-это такая память, информация в которой, будучи однажды записана, изменению не подлежит. Часто применение ПЗУ в микропроцессорной системе вызвано тем обстоятельством, что система всегда выполняет одну и ту же программу. Команды такой программы хранятся в ПЗУ. При использовании памяти этого типа не возникает проблемы энергозависимости, связанной с применением полупроводниковых ОЗУ. Любая микропроцессорная система должна включать какое-то ПЗУ, так как обязательно должна содержать встроенную программу, необходимую для загрузки в ОЗУ информации из внешней памяти большого объема, такой, как память на магнитной ленте или диске.
Постоянное запоминающее устройство.
Организация оперативной памяти. Оперативная память – это основная память, на работу с которой ориентирован процессор, точнее программа, выполняемая процессором. Это адресная память. В большинстве ЭВМ оперативная память – энергозависимая. Это означает, что при выключении питания информация в оперативной памяти не сохраняется. Для сохранения информации при выключении питания содержимое оперативной памяти переписывают в энергонезависимую память, например, на основе записи на магнитную поверхность. Это вторичная (внешняя) память на магнитных дисках (память прямого доступа) или на магнитных лентах (архивная память).
Виды адресации. Адресация- это различные способы указать системе, где находится файл. Адресация бывает двух видов: полная (абсолютная) относительная Полная адресация - это адресация, которая не зависит от текущего адреса, т. к. задаёт полный путь до файла. Относительная адресация - это адресация, которая подразумевает обращение к файлу относительно текущего адреса. В частности, сохраняется протокол обращения к файлам, подразумевается, что файл находится на том же сервере или устройстве.
Линейная память. Благодаря введению механизма линейной адресации можно создавать любое (сколько в память влезет) количество адресных пространств. Причём каждая страница линейного адресного пространства может находиться по любому (естественно, выровненному по границе 4 КБайт) физическому адресу, а благодаря обработчику #PF и на любом накопителе.
Страничная память. Страничная память — способ организации виртуальной памяти, при котором единицей отображения виртуальных адресов на физические является регион постоянного размера (т. н. страница). Типичный размер 4096 байт, для некоторых архитектур до 128 КБ.
Сегментная память. Сегментная адресация памяти — схема логической адресации памяти компьютера в архитектуре x 86. Линейный адрес конкретной ячейки памяти, который в некоторых режимах работы процессора будет совпадать с физическим адресом, делится на две части: сегмент и смещение. Сегментом называется условно выделенная область адресного пространства определённого размера, а смещением — адрес ячейки памяти относительно начала сегмента. Базой сегмента называется линейный адрес (адрес относительно всего объёма памяти), который указывает на начало сегмента в адресном пространстве. В результате получается сегментный (логический) адрес, который соответствует линейному адресу база сегмента+смещение и который выставляется процессором на шину адреса.
Стек. Стек (англ. stack — стопка) — структура данных, в которой доступ к элементам организован по принципу LIFO (англ. last in — first out, «последним пришёл — первым вышел» ). Чаще всего принцип работы стека сравнивают со стопкой тарелок: чтобы взять вторую сверху, нужно снять верхнюю.
Стек.
Плоская модель памяти. Плоская модель памяти — метод организации адресного пространства оперативной памяти вычислительных устройств. В плоской модели код и данные используют одно и то же адресное пространство. Для 16 -битных процессоров плоская модель памяти позволяет адресовать 64 к. Б оперативной памяти; для 32 -битных процессоров 4 ГБ, для 64 -битных — гипотетически до 16 эксабайт, фактически до 256 ТБ.
Скачать презентацию Иерархическая структура памяти является традиционным решением проблемы хранения
Иерархическая структура памяти.pptx