Лекция: Запоминающие устройства персонального компьютера, их классификация и основные характеристики.
Персональные компьютеры имеют четыре иерархических уровня памяти:
- микропроцессорная память; основная память; регистровая кэш-память; внешняя память.
Основная память предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с другими устройствами компьютера.
Функции памяти:
- прием информации от других устройств;
- запоминание информации;
- выдача информации по запросу в другие устройства машины.
Основная память содержит два вида запоминающих устройств:
- ПЗУ — постоянное запоминающее устройство;
- ОЗУ — оперативное запоминающее устройство.
ПЗУ предназначено для хранения постоянной программной и справочной информации. Данные в ПЗУ заносятся при изготовлении. Информацию, хранящуюся в ПЗУ, можно только считывать, но не изменять.
В ПЗУ находятся:
- программа управления работой процессора;
- программа запуска и останова компьютера;
- программы тестирования устройств, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы его блоков;
- программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью;
- информация о том, где на диске находится операционная система.
ПЗУ является энергонезависимой памятью, при отключении питания информация в нем сохраняется.
ОЗУ предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом компьютером в текущий период времени.
Главными достоинствами оперативной памяти являются ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к памяти). Все ячейки памяти объединены в группы по 8 бит (1 байт), каждая такая группа имеет адрес, по которому к ней можно обратиться.
ОЗУ является энергозависимой памятью, при выключении питания информация в нем стирается.
В современных компьютерах объем памяти обычно составляет 8-128 Мбайт. Объем памяти — важная характеристика компьютера, она влияет на скорость работы и работоспособность программ.
Кроме ПЗУ и ОЗУ на системной плате имеется и энергонезависимая CMOS-память, постоянно питающаяся от своего аккумулятора. В ней хранятся параметры конфигурации компьютера, которые проверяются при каждом включении системы. Это полупостоянная память. Для изменения параметров конфигурации компьютера в BIOS содержится программа настройки конфигурации компьютера — SETUP.
В кэш-памяти хранятся данные, которые микропроцессор получил и будет использовать в ближайшие такты своей работы.
Внешняя память относится к внешним устройствам компьютера и используется для долговременного хранения любой информации, которая может потребоваться для решения задач. В частности, во внешней памяти хранятся все программное обеспечение компьютера.
Устройства внешней памяти — внешние запоминающие устройства — весьма разнообразны. Их можно классифицировать по виду носителя, по типу конструкции, по принципу записи и считывания информации, по методу доступа и т. д.
Наиболее распространенными внешними запоминающими устройствами являются:
- накопители на жестких магнитных дисках ;
- накопители на гибких магнитных дисках ;
- накопители на оптических дисках .
Накопители на дисках — это устройства для чтения и записи с магнитных или оптических носителей. Назначение этих накопителей — хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в оперативное запоминающее устройство.
НЖМД и НГМД различаются лишь конструктивно, объемами хранимой информации и временем поиска, записи и считывания информации.
Все диски — и магнитные, и оптические — характеризуются своим диаметром. Из гибких магнитных дисков наибольшее распространение получили диски диаметром 3,5см. Емкость этих дисков составляет 1,2 и 1,44 Мбайт.
Накопители на жестких магнитных дисках получили название «винчестер». Емкость накопителя на жестком магнитном диске измеряется в Мбайтах и Гбайтах.
В последнее время появились новые накопители на магнитных дисках — ZIP-диске — переносные устройства емкостью 230-280 Мбайт.
В последние годы самое широкое распространение получили накопители на оптических дисках (CD-ROM). Благодаря маленьким размерам, большой емкости и надежности эти накопители становятся все более популярными. Емкость накопителей на оптических дисках — от 640 Мбайт и выше.
Кроме основной своей характеристики — информационной емкости, дисковые накопители характеризуются и двумя временными показателями:
- временем доступа;
- скоростью считывания подряд расположенных байтов.