48. Структура памяти персонального компьютера. Оперативная память эвм.

Обрабатываемые данные и выполняемая программа должны находиться в запоминающем устройстве – памяти ЭВМ, куда они вводятся через устройства ввода. Ёмкость памяти измеряется в величинах кратных байту.

Для обеспечения высокой производительности ЭВМ необходимо, чтобы её память удовлетворяла следующим требованиям:

• большая емкость (не менее сотен Мбайт);

• высокое быстродействие (время доступа не более десятка нс);

• энергонезависимость, т.е. обеспечение хранения программ и данных при выключении ЭВМ).

В связи с противоречивостью этих требований, их невозможно удовлетворить путем построения памяти в виде единого запоминающего устройства (ЗУ).

Например, чем больше емкость памяти, тем обычно ниже её быстродействие, или наиболее быстродействующее ЗУ, выполненное на триггерах, не обеспечивает требование по долговременности хранения информации.

Поэтому в современных ЭВМ память представляет собой структуру, построенную по иерархическому принципу, и включает в себя запоминающие устройства различных типов, отличающиеся функциональным назначением, значениями основных характеристик и физическими принципами работы.

Функционально она делится на две части: внутреннюю и внешнюю.

Внутренняя или основная память – это запоминающие устройства, напрямую связанные с процессором и предназначенные для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в вычислениях. Обращение к внутренней памяти ЭВМ осуществляется с высоким быстродействием, но она имеет ограниченный объём, определяемый системой адресации машины.

Внутренняя память, в свою очередь, делится на

• оперативную (ОЗУ),

• постоянную (ПЗУ) память,

• быструю кэш-память.

Оперативная память, по объему составляющая большую часть внутренней памяти, служит для приёма, временного хранения и выдачи информации (программ и данных), непосредственно участвующей в вычислительном процессе, выполняемом ЭВМ в текущий период времени.

Она называется оперативной, так как процессор может обратиться к ячейке этой памяти по её адресу в любой (произвольный) момент времени. Её еще называют памятью с произвольным (прямым) доступом Random Access Memory (RAM).

Главным достоинством оперативной памяти, наряду с прямым адресным доступом к её ячейкам, является ее высокое быстродействие, время доступа к ней (access time) составляет десятки нс (50-70 10^-9 с).

Недостатком ОЗУ является невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины (энергозависимость). Ёмкость ОЗУ в современных ЭВМ составляет 256 Мбайт – 2 Гбайт

49. Постоянная память. Bios.

Постоянная память (Read-Only Memory – ROM) служит для хранения неизменяемой программной и справочной информации и позволяет только считывать хранящуюся в ней информацию.

ПЗУ выполняют на специальных электронных элементах, обеспечивающих долговременное, энергонезависимое (non volatile) хранение информации.

Содержимое постоянной памяти заполняется при изготовлении микросхем памяти и либо не может быть изменено (непрограммируемые ПЗУ – в настоящее время практически не применяются), либо может быть в дальнейшем отредактировано.

В последнем случае ПЗУ строятся на основе микросхем Flash ROM, содержание которых может перезаписываться при помощи специальной программы.

В постоянной памяти хранятся часто используемые при работе ЭВМ программы, к примеру, программа начальной загрузки, программы тестирования оборудования ЭВМ, скэн-коды клавиатуры, иногда ядро операционной системы и т.п.

В IBM совместимых персональных компьютерах в ПЗУ хранится базовая система ввода-вывода BIOS (Basic Input/Output System) – программное обеспечение (драйверы) необходимое для управления клавиатурой, видеоадаптером, дисками, портами и другими компонентами.

Постоянная Flash-память позволяет осуществлять замену программы BIOS на более новые версии при модернизации ПК.

Емкость ПЗУ 128 - 256 Кбайт иногда более.