Программа и данные для обработки хранятся в одной памяти. То есть, программа должна вводиться не с помощью перфолент, не с помощью специальных устройств (типа огромного табло с тумблерами), а должна храниться в той же памяти машины, в которой хранятся и данные.
ЭВМ работает только с двоичной системой счисления. Машина MarkI использовала электромеханические реле на 10 положений и работала в десятичной системе счисления. Такая архитектура не может быть удачной. Самый надежный способ работы с информацией – использовать только 2 сигнала: включено и выключено.
Принцип программного управления. Этот принцип обеспечивает автоматизацию процессов вычислений на ЭВМ. Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. Выборка программы из памяти осуществляется с помощью счетчика команд. Этот регистр процессора последовательно увеличивает хранимый в нем адрес очередной команды на длину команды. Так как команды программы расположены в памяти друг за другом, то тем самым организуется выборка цепочки команд из последовательно расположенных ячеек памяти. Если же нужно после выполнения команды перейти не к следующей, а к какой-то другой, используются команды условного или безусловного переходов, которые заносят в счетчик команд номер ячейки памяти, содержащей следующую команду. Выборка команд из памяти прекращается после достижения и выполнения команды “стоп”. Таким образом, процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека.
Принцип адресности. Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек. Процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.
Эвм укладывается в схему
ПАМЯТЬ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬ-НОЕ
УСТРОЙСТВО
УСТРОЙСТВО
УПРАВЛЕНИЯ
УСТРОЙСТВО
ВВОДА-ВЫВОДА
Память компьютера: классификация.
Память компьютера является необходимой составляющей любого компьютера согласно принципам и схеме фон-Неймана. Память необходима не только для долговременного хранения данных, но и для данных, необходимых на весьма короткое время. Исходя из конкретного назначения память бывает внешней и внутренней.
Внутренняя память – такой тип памяти, без которой работа компьютера невозможна. Все устройства внутренней памяти находятся внутри системного блока.
Внешняя память – такой тип памяти, который предоставляет компьютеру дополнительные возможности по хранению данных. Не обязательно внешняя память располагается внутри системного блока. Например, жесткий диск, являясь внешней памятью, располагается внутри системного блока. Неверно утверждать, что без жесткого диска компьютер не может работать. При наличии операционной системы компьютер может легко функционировать и при отсутствии винчестера, а загрузить операционную систему можно и с помощью загрузочной дискеты, и с помощью загрузочного диска.
Внутренняя память делится на энергозависимую и энергонезависимую.
Энергозависимая память – такой тип внутренней памяти, в котором вся информация теряется при отключении устройство от источника питания. Примером является оперативная память, в которой рабочим элементом выступают конденсаторы. Конденсатор – устройство, способное хранить электрический заряд. Однако конденсатор, располагающийся в планке оперативной памяти, хранит его достаточно недолго, память приходится периодически перезаряжать (такой принцип памяти называют DRAM – dynamic random access memory – динамическая память произвольного доступа). При отключении питания вся информация из памяти полностью удаляется. Именно поэтому внезапные отключения компьютера от сети отрицательно сказываются на работоспособности операционной системы – в оперативной памяти могли находится данные из блока данных, обработанные только частично (например, был загружен из файла список фамилий, он был отсортирован и снова начал записываться в исходный файл, но запись была прервана). Со временем количество таких ошибок растет, что приводит к ухудшению работоспособности системы.
Энергонезависимая память, соответственно, сохраняет данные даже после отключения ее от источника питания. Примером такого вида внутренней памяти является микросхема BIOS (Basic Input-Output System – базовая система ввода-вывода). Эта микросхема содержит минимальный набор данных, необходимых для первичной загрузки компьютера, содержит драйвера всех необходимых устройств. То есть, микросхема BIOS позволяет управлять устройствами на физическом уровне. Также в ней содержится информация о системной дате и времени.
Внешняя память разделяется на память последовательного и произвольного доступа.
Память последовательного доступа – такой вид памяти, в которой для того, чтобы получить доступ к нужным данным, необходимо обработать предыдущие данные.
В 80-х и в начале 90-х годов были популярны домашние компьютеры «Синклер», которые имели российский аналог «Спектрум». В этих компьютерах роль внешнего устройства хранения выполняли обыкновенные магнитофонные кассеты. Для того, чтобы найти нужную программу на кассете, ее приходилось постоянно перематывать. Современные устройства последовательного доступа применяются для долговременного (архивного) хранения данных. Также их отличительной особенностью является простота конструкции при практически неограниченных объемах сохраняемых данных. Примерами являются
стримеры – устройства быстрого чтения и записи данных на магнитную ленту;
перфоленты и перфокарты – уже не используются;
кассеты MiniDV – используются в цифровых видеокамерах.
Память произвольного доступа позволяет мгновенно получить непосредственный доступ к любым данным, находящимся на устройстве хранения. Для этого на устройстве хранения нужно иметь файловую систему.
