Ierarhia memoriei calculatorului. Memoria de calculator trebuie să aibă o capacitate mai mare de informații V, redus timpul de tratament t (de mare viteză), fiabilitate ridicată și costuri reduse. Dar, odată cu creșterea capacității este de performanță redusă și crește costurile. Divizarea RAM de memorie și ovc nu elimină această contradicție complet, deoarece diferența de viteza procesorului, RAM și ovc este mare. Prin urmare, schimbul de informații se realizează prin dispozitiv tampon suplimentar, adică memoria calculatorului are o structură stratificată ierarhică. Cu cât performanța de memorie, cu cât costul de stocare de un octet, memoria are o capacitate mai mică.
Ierarhia memoriei calculatorului:
· Registrele de memorie cu microprocesor și memoria cache a primului și al doilea nivel t = 10-9-10-6 t = 10-9-10-6 c, V = 102-104 biți);
· ROM Memorie internă, RAM t = 10-6-10-3 t = 10-6-10-3 c, V = 10-4-107 biți);
· Memorie externă (t = 10-3-1 c, V = 107-109 biți);
· Masa sau arhivare (t = 1-10 c, V = V = 109-1010 109-1010 biți).
Acest sistem de dispozitive de memorie funcționează ca o memorie cu o capacitate mare (din memorie externă) și de mare viteză (datorită memoriei interne).
Memoria microprocesor - memorie de mare viteză, de capacitate mică, parte a MP și ALU utilizat pentru a stoca operanzii și rezultatele intermediare ale calculelor. Memoria Cache - acest tampon nu este disponibil în memoria de utilizator este utilizat în mod automat de către calculator pentru a accelera operațiunile cu informațiile stocate în dispozitivele de stocare cu acțiune lentă. Pentru a accelera operațiunile în memoria principală este organizată de o memorie cache registru în interiorul microprocesorului (cache primul nivel) sau in afara microprocesorul de pe placa de baza (memoria cache de-al doilea nivel); pentru a accelera operațiunile cu memorie cache de disc este organizat pe un celule de memorie electronice.
Memoria internă include un ROM (ROM - Read Only Memory) și RAM (RAM - Random Access Memory - memorie cu acces aleator). ROM-ul este format dintr-un set pe chipset-ul placii de baza si este folosit pentru a stoca informații neschimbătoare: boot software-ul sistemului de operare (OS), programe de calculator de dispozitive de testare și unele drivere sistemul de bază de intrare-ieșire (BIOS - Baza sistemului de intrare-ieșire), etc. Din ROM. puteţi citi numai informații, capacitatea ROM - sute de kilobytes. Această memorie non-volatilă - atunci când deconectați informațiile despre computer sunt stocate.
Memoria externă se referă la dispozitive externe, iar calculatorul este utilizat pentru stocarea pe termen lung cu privire la orice informații care pot fi necesare. program de calculator stocate în ovc. Memorie externa: HDD și WIC, floppy si HMD (un disc magnetic), unitatea (NML - o unitate de bandă), unități optice pentru CD-ROM și DVD-ROM.
Înregistrați-vă și memoria de tip registru
ierarhie de memorie. Rolul RAM. Multitasking.
Memorie cache memorie cache =
Este cunoscut faptul că memoria calculatorului este proiectat pentru stocarea programelor și datelor, performanța computerului este determinată în mare măsură de caracteristicile memoriei sale. În orice moment memoria au fost prezentate trei cerințe de bază: volum mare, de mare viteză și low cost (rezonabil).
Toate cerințele de memorie enumerate mai sus sunt reciproc contradictorii, atât timp cât este imposibil să pună în aplicare un tip de memorie care îndeplinește toate cerințele menționate. În computerele moderne organizează stocare eterogene complexe, care interacționează unele cu altele și să ofere performanțe de memorie de calculator acceptabil pentru fiecare aplicație în parte.
I. Un registru de memorie - memorie CPU locale.
2) Cel mai mic timp de acces
„registrele“ (registrele) - module sunt construite pe declanseaza.
Trigger - un dispozitiv de tip serial cu două stări de echilibru stabil pentru înregistrarea și stocarea informațiilor. Sub acțiunea semnalului de intrare de declanșare poate fi comutat de la o stare stabilă la alta. Tensiunea la ieșire se schimbă brusc. (Dintr-o data cere)
Registrele sunt operanzi (numărul (binar), care se ocupă de procesor, atunci când comanda curentă) stocată
sau rezultatele echipelor lor care efectuează prelucrarea în ciclul curent.
II. memorie zero-pad
SRAM are o viteză maximă (egală cu procesor), un volum mic (10 5 - 10 iulie octeți) și este de obicei pe cip procesor LSI. Pentru a accesa SRAM nu are nevoie principal (masina) bucle. SRAM frecvent accesate de date de la site-ul programului, și, uneori - și părți ale programului.
Sistemele de calcul folosesc cache mai multe niveluri
1. Cache level 1 procesor (L1) - de ordinul a câteva bare avea acces la timp, dimensiunea de zeci de kilobiți
2. Procesorul de nivel 2 cache (L2) - creșterea timpului de acces (de la 2 până la 10 ori mai lent decât L1), sau mai mult de aproximativ megabyte
3. Procesorul al treilea nivel de cache (L3) - timpul de acces de aproximativ o sută de cicluri, mai multe megaocteți (în greutate procesoare utilizate cel mai recent)
o memorie cache cu două nivele este utilizat în mod obișnuit în sistemele desktop,
in server - trei niveluri.
Memoria cache este un tampon de mare viteză între CPU și memoria principală relativ lent.
III. memorie cu acces aleator
Acesta servește pentru a se adapta la întregul segment și aceste programe, pe care le utilizează. Comunicarea între CPU și RAM este realizată pe sistem, sau o interfață personalizată, și necesită pentru punerea sa în aplicare de cicluri de mașină
Din memoria RAM a sistemului - timpul de acces la sute, poate chiar mii de cicluri, dar dimensiunea mare de mai multe gigaocteți, până la zeci. timpul de acces la memoria RAM poate varia pentru diferite părți în cazul complexelor de NUMA Clasa (memorie cu acces non-uniform)
n în memoria RAM (internă) a datelor și a programelor de calculator stochează.
n RAM este o secvență de numerotată pornind de la celule de zero.
n cod binar pot fi stocate în fiecare celulă de memorie.
Informații în HEV, nu pot fi utilizate în mod direct de către procesor. Pentru a utiliza programele și datele situate în HEV, acestea trebuie să fie scrise în prealabil în memoria RAM. Procesul de schimb de informații între TSD și memoria RAM este realizată prin intermediul unui canal special sau (rar) - direct sub controlul procesorului. Volumul de HEV este practic nelimitată, iar performanța pe 3 - 6 ordine de mărime mai mică protsessornogo
Pe lângă implementarea sistemului de memorie externă de memorie virtuală utilizată pentru stocarea pe termen lung a programelor și a datelor sub formă de fișiere. Cele mai multe sisteme de operare (OS) multitasking suport. Ei schimba in mod constant sarcini de unul la un moment dat procesor druguyu.V execută doar o singură sarcină. În procesoarele multithreaded pot efectua simultan mai multe sarcini. OS planuri de unele dintre sarcinile care urmează să fie executate următor, selectează sarcina și sarcinile de comutare de context. Metodele de comutare depind de strategia aleasă de către sistemul de operare.
= Memorie nevolatila memorie externă.
Întrebarea 17 a ierarhiei de memorie. Rolul RAM. Cererea se poate datora în memoria virtuală. -
Rolul memoriei - RAM destinat să stocheze informații variabile; permite schimbarea conținutului său în cursul procesului de calcul. Astfel, procesorul preia codul de comandă de RAM și, după prelucrare date, rezultatul este plasat înapoi în RAM.
Memoria virtuală permite modificarea resurselor de memorie, ceea ce face cantitatea de memorie RAM este mult mai mult pentru un utilizator pune acolo cât mai multe programe de a economisi timp și de fapt a îmbunătăți eficiența muncii lor.
18. Un procesor de calculator. Principalele sale blocuri funcționale. Funcția principală a unității de comandă.
· Dispozitiv de operare ALU
· Unitate aritmetică Real FPU
· Unitatea de gestionare a memoriei
Funcția principală a unității de comandă - generarea unei secvențe de semnale de control bazate pe partea operațională a primit a echipei.