A szerkezet a számítógép memóriájában - studopediya
Klasszikus pyatiblochnaya Neumann szerkezetét korábban tárgyalt feltételezzük, hogy csak az egyik memória eszközt - OP. Azonban a modern számítógépek egy hierarchikus memória szerkezet, minden szinten, amely jellemzi különböző sebességgel és kapacitással. A megjelenése számos hierarchikusan elrendezett memória szinten elsősorban a folyamatos növekedés a különbség a CPU sebességét és RAM, amely szükséges, hogy kompenzálja a növekvő számítógép teljesítményét egészére.
Ezen kívül a szoftver fejlesztése és bővítése a különböző problémákat, hogy meg lehet oldani a számítógépen, szükséges egy állandó növekedése OP. Közben az is ismert, hogy a fejlesztés a számítógépes kapacitás követelmények és sebességű memória ellentmondásosak voltak - minél nagyobb a sebesség, annál technikailag nehezebb és drágább a kapacitás növelésére. Annak szükségességét, hogy a számítógép memóriájában költség ésszerű szinten, valamint számos technikai kapcsolatos problémák az építőiparban a nagy sebességű nagy mennyiségű memóriát, és ezáltal az eljárás az evolúció, hogy hozzon létre egy hierarchikus modern számítógép memóriájában.
Annak ellenére, hogy jelentős különbségek működési elvek és a technikai végrehajtás a különböző szintű memória, vannak általános elvek a hierarchia:
- Minél közelebb van a szintet memória a processzor, a nagyobb a sebesség és a kisebb kapacitás;
- algoritmusok kölcsönhatása a memória szinten vannak kialakítva, hogy a kérelmek száma, a felső, át a magas fordulatszámot, hogy az alapul szolgáló, kisebb teljesítmény, szomszéd szint a minimum;
- közötti információcsere szomszédos memória hierarchikus szintek a legtöbb esetben végzett a fix hosszúságú blokkokat, ami gyorsítja a csere miatt Hardveres megvalósítás algoritmusok.
Általában a modern számítógép memóriájában a következő hierarchikus szintek:
· Cache memória (SOP), amely más néven a helyi memóriát.
· Cache, ami általában hiányzik az a legegyszerűbb processzor eszközök. A kifinomultabb számítógépnek több cache szinten, ahol a felső szintű cache mindig a lapkán.
· Memory közvetlen hozzáférést biztosít a meghajtókat.
· Memory szekvenciális szalagot.
Az eszközök csökkenő sorrendjében a teljesítmény és a mennyiségi növekedés.
Tekintsük a legáltalánosabb értelemben, a funkcionális célt a memória eszközök ábrán látható. 4.1.
RAM (fő) memória, a rendszer ROM. A név a memória (RAM) azt a tényt tükrözi, hogy a processzor csak akkor működik, olyan programokkal, amelyek töltik fel az OP. Ez az elv volt az alapja működésének az első single-feladat számítógépen. Ugyanígy működik a modern multitasking egyprocesszoros rendszer (többprocesszoros rendszerek tárgyalt utolsó része természetesen). Ennek hiányában OP gyorsítótárat használ, hogy adatokat tároljon közvetlenül felhasználjuk a számítási folyamatot. Alegységének a processzor operandusok és utasításokat, majd vissza - a műveletek eredményei végezni.
Jellemzők OP közvetlenül befolyásolják a számítógép teljesítményét általában, és különösen a teljesítmény (még a jelenlétében a cache).
Elmozdulás OP céljától függ számítógép és változik nagyon sokféle - a tíz Kbyte a legegyszerűbb vezérlők több száz MB-ot. A modern számítógépek OP mindig elvégezni a félvezető memóriát és a kezelés időtartama alatt ciklus, nem több mint 1-2 ezredmásodperc. (Az első generációs számítógép Subdivision épült először vákuum csövek, majd ferrit gyűrűk).
Rendszer ROM tárolja az operációs rendszer kernel, a közművek, illesztőprogramok, segédprogramok és alkalmazások, stb Ha bekapcsolja a számítógép vagy a programok a rendszerben tárolt ROM, a legtöbb esetben le az OP (RAM), és csak ezután dolgozza fel a processzor.
Cache memória. Annak szükségességét, SOP merült fel az első számítógépet, ha a processzor sebessége meghaladta a sebességet az OP. Modern SOP mindig épül a félvezetők és a készlet nyilvántartások belül a lapkán a közelben Alu és CU. Teljesítmény SOP meg kell felelnie a sebesség ALU és CU processzor. olvassa el az SOP ciklus 1-2 ciklus. A kötet az SOP nagyon kicsi. Sok esetben az SOP is nevezett belső nyilvántartást a processzor memóriájában. SOP regiszterek használt ideiglenes tárolásához műveletek eredményei a ALU operandusok konstansok a szolgáltatást, nagyon rövid utasítást készletek feldolgozott programok stb
Lényegét tekintve az SOP egy puffer memória, amely bizonyos mértékig kisimítja a szakadék teljesítményű CPU és az OP. Azonban, annak kis térfogata nem teszi lehetővé egy elfogadható megoldást a problémára, így a folyamat az evolúció a számítógép nem volt más hierarchikus szintet a puffer memória, a sebesség, amely kissé alacsonyabb a SOP, és a kapacitás jóval nagyobb.
Cache memória. Ez a típusú memória elég gyors nagy puffer térfogatának a processzor (belső memória) és viszonylag lassú hatású OP. A mennyiség (egyszintű cache) körülbelül 16-256 KB MB 4-8 OP. Ez a memória áll rendelkezésre, hogy a programozó (készpénz fordítja cache). Cache memória, mint már említettük, a közvetlen közelében található a processzor, a cache és a felső szinten - közvetlenül a lapkán. Abban a pillanatban, a felső szintű cache és a TPV vált szinte egységesen fokán a processzor belső memóriájába. Az IBM PC BIS alacsonyabb szintű cache található a processzor buszon. Az adatokat a cache memória pumpáljuk OP kis blokk, a blokkok felesleges eltávolítjuk a cache vissza az OP. Algoritmusok csere cache és OD nagyon szigorú és később tárgyaljuk. A jelenléte a cache segít kiegyenlíteni a különbséget a CPU sebességét és az OP. Ezen túlmenően, a cache memória lehetővé teszi, hogy bizonyos esetekben nem megszakítani a műveletet a processzor cseréje a külső eszközök OP közvetlen hozzáférési módot (DMA).
Külső memória. Memory követelmények, amelynek összege jelentősen meghaladja a méret a meglévő OP származott a folyamat kiaknázása a legelső számítógépek. Ez a memória lehet megoldani sok problémát bevezetésével járó nagy számítógépes programok, amelyeket nem lehetett helyezni az OP és különösen a tárolására nagy adathalmazok. Kezdetben, mint egy külső számítógép memóriájában használt tároló mágneses dob (NMB) és a szalag (POC). Aztán ott volt a célja, és létrehozta a merevlemezek és a floppy lemezek (NMD), amely már intenzíven kiszorítani lassabb NML. Később meghajtók jött létre az optikai és magneto-optikai lemezek.
Jelenleg a fő típusa a külső memóriaegység NMA. A külső memória a NMD néha operatív külső tárolóeszközre (TSD). LMW használtunk archív OVC (szalagok) a mentési adathordozók. Ez az osztály HEV optikai meghajtók, és magneto-optikai lemezek. Mindezeket a OVC sebessége sokszor kisebb, mint az OP, és a rajtuk tárolt adatok nem dolgozhatók közvetlenül a processzor. A feldolgozás előtt a processzor információt OVC mindig kell helyezni az OP. Az, hogy az OVC bizonyos esetekben egy adott számítógép és egy adott feladat lehet tekinteni végtelen.
Csak elveit a belső memória a számítógép az alábbiakban tárgyaljuk.