1.5. Память (регистровая, кэш-память, оперативная, постоянная, внешняя)

Регистровая память, или СОЗУ (сверх ОЗУ), обладает наибольшим быстродействием. Объем памяти СОЗУ очень мал. Регистровая - хранит операнды,коды операций,результаты. В состав блока регистров общего назначения входят 4 шестнадцатиразрядных регистра AX, BX, CX, DX. AX -операции умножения, деления и преобразования десятичной коррекции, участвует во всех операциях ввода вывода в качестве источника или приемника; BX -источник базового адреса .CX –счетчик в командах сдвигов и зацикливания; DX неявным образом адресуется в командах умножения и деления, и кроме того содержит адрес порта ввода вывода при косвенно-регистровой адресации. Регистры SP, BP, SI, DI предназначены для обеспечения косвенную адресацию и динамическое вычисление исполнительных адресов.

Регистр флагов хранит признаки результатов выполнения арифметических и логических операций и управляющие биты.

Каждый из регистров имеет уникальную природу и предоставляет определенные возможности, которые другими регистрами или ячейками памяти не поддерживаются.

Регистры общего назначения процессора используются в операциях большинства инструкций в качестве источника или приемника при перемещении данных и вычислениях, указателей на ячейки памяти и счетчиков. Каждый регистр общего назначения может использоваться для хранения значения, в арифметических и логических операциях; между регистром и памятью может выполняться обмен (запись из регистра в память и наоборот).

Регистры особого назначения:

• 32-64-128 – разрядные;

• хранение адресов, операндов, результатов;

• Регистр указателя команд

• Регистр флагов

Время доступа » нсек

Кэш-память - согласует процессор с оперативной памятью.

Cache-level1-128 КБ, на кристалле CPU, работает с тактовой частотой

CPU.Cache-level2-2-6-МБ,работает с частотой общей шины

Кэш— промежуточный буфер с быстрым доступом, содержащий копию той информации, которая хранится в оперативной памяти с менее быстрым доступом, но с наибольшей вероятностью может быть оттуда запрошена

Принцип локальности программ:

1. Принцип пространственной локальности велика вероятность, что программа обратится к следующей ячейке за той, к которой обращается сейчас, поэтому целесообразно считывать блок ячеек

2. Принцип временной локальности вероятно, что программа вскоре обратится к тем же данным, поэтому целесообразно хранить данные в Кэш некоторое время

Оперативная ОЗУ: С точки зрения физического принципа действия различают динамическую память (DRAM) и статическую память (SRAM).

Ячейки статической памяти (SRAM) можно представить как электронные

микроэлементы – триггеры, состоящие из нескольких транзисторов. В триггере хранится не заряд, а состояние (включен/выключен), поэтому этот тип памяти обеспечивает существенно более высокое быстродействие, хотя технологически он сложнее и,соответственно, дороже.

Микросхемы динамической памяти используют в качестве основной оперативной памяти компьютера. Микросхемы статической памяти используют в качестве кэш-памяти.

Микросхемы статистического типа-триггера (переход из состояния в состояние возможен только при подаче сигнала на опр-й вход.статистич.пам.-4 триггера).

Микросхемы динамического типа – конденсаторы (зарядка конд. до соотв. напряжения=1,разрядка до сост. близкого к нулю=0.Необходима подзарядка,т.к. время хранения заряда ограничено).

Верхняя пам.>640 КБ(для передачи изображения на экран,хранения драйверов, загрузки, тестирования).

Нижняя<640 КБ (прикладные программы, ОС). Предназначена для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций.

Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно, либо через кэш-память. Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес.ОЗУ может изготавливаться как отдельный блок или входить в конструкцию однокристальной ЭВМ или микроконтроллера.

Время доступа » 50 нсек

Постоянная память предназначена для хранения неизменной информации. Эта информация заносится в микросхему постоянной памяти заводом-изготовителем компьютера. В постоянной памяти современных компьютеров находится BIOS - BIOS- базовая система ввода/вывода. В состав BIOS входят программа самотестирования компьютера при его включении, драйвера некоторых устройств (монитора, дисковых накопителей информации и пр.) а также программа загрузки с дисковых устройств операционной системы. Питание от батарейки. В процессе эксплуатации компьютера содержимое постоянной памяти как правило не изменяется, хотя в последнее время устанавливаются flash-микросхемы, которые можно перепрограммировать не вынимая из компьютера.

5.Внешняя-длительное хранение

Внешняя память:

• Накопители на магнитных дисках

• Накопители на оптических дисках

• Флэш-память