Основные характеристики запоминающих устройств

1

Устройство памяти компьютера предназначено для постоянного и временного хранения двоичных данных в виде сигналов или состояния элементов памяти. В зависимости от требований по объему хранимой информации, времени доступа к содержанию хранимой информации либо времени записи, все устройства памяти делятся на внешние и внутренние.

Под внешними устройствами понимают: устройства, предназначенные для длительного хранения информации в больших объемах со временем доступа этой информации, которая не является критичной для организации вычислительного процесса. Прежде всего это устройство хранения информации на магнитных носителях, а также оптических дисках.

Устройства внутренней памяти имеют значительно меньший объем и значительно меньшее время доступа информации для записи либо для чтения.

Все устройства памяти делятся в зависимости от реализуемых операций, включающих операцию чтения, записи, хранения на устройства с произвольным обращением и устройство, реализующие только операции чтения и хранения информации. Доступ к элементам памяти в различных устройствах определяет время, необходимое для поиска и выделения необходимого элемента. По этому признаку устройства памяти делятся на устройства с произвольной выборкой (устройства адресной памяти и устройства ассоциативной памяти), устройства с прямым доступом (устройства на магнитных и оптических дисках) и устройства с последовательным доступом ( магнитные  ленты).

Основными характеристиками запоминающих устройств являются емкость, быстродействие и стоимость, кроме этого используется характеристика как удельная емкость, определяющая отношение емкости запоминающих устройства к его физическому объему.

Быстродействие и емкость в большинстве случаев является противоречивым, поэтому все запоминающие устройства компьютера организованы в иерархическую структуру. Внутренняя память: ЗУ СОП (сверхоперативная), ЗУ ОП.

Внешняя память: ЗУ МД (магнитный диск), ЗУ CD-Rom,ЗУ МЛ (магнитная лента).

По выполняемым операциям они делятся на устройство с произвольным обращением (допуск, как считывание, так и запись) и запоминающие устройства допускающие обращению по чтению. Первые называются RAM (Random Access Memory), вторые – ROM (Read Only Memory).

По способу доступа запоминающие устройства подразделяются на устройства с произвольным, с прямым и с последовательным доступом. Произвольный или непосредственный позволяют выделить элемент для операций, время поиска которого не зависит от его размещения в составе устройства. С прямым доступом представлены запоминающими устройствами на магнитных дисках и CD, при этом доступ к элементам памяти циклически представляется электромеханическими компонентами. Устройства с последовательным доступом для поиска элемента требует последовательного просмотра элементов памяти (пример: магнитная лента). Устройства с производным доступом представляет устройства внутренней памяти допускающие, как правило, все операции по обращению в составе сверхоперативной памяти или регистров, а так же элементы оперативной памяти.

Устройства оперативной и сверхоперативной памяти используется непосредственно в процессе обработки информации для хранения промежуточных значений полученных в процессе обработки. Внешняя память используется для длительного хранения информации с возможностью ее просмотра и редактирования.

Устройства памяти составляют значительную долю в составе стоимости вычислительных устройств, поэтому эффективная организация этих устройств с одной стороны повышает производительность обработки, а с другой стороны повышает эффективность использования вычислительной техники. Емкость памяти измеряется в битах, байтах… Быстродействие устройств памяти зависит от типа устройства и включая в качестве сост в составе времени доступа по чтению: tчтение доступ= tпоиск + tчтение +[tрегенерации],    tзапись доступ= tпоиск + tподготовки +tзаписи

В ряде случаев чтение информации может приводить к ее разрушению, поэтому для некоторых устройств требуется время регенерации или восстановления. В качестве общей характеристики устройств по быстродействию используется  tцикла =max{tчтение доступ , tзапись доступ}, определяющий минимальный промежуток времени между двумя последующими операциями запоминающего устройства.

Кроме перечисленных классификаций внутренней памяти входит также устройство со специальной дисциплиной обслуживания. Это запоминающие устройства буферной памяти с дисциплиной обслуживания FIFO (first in first out) и запоминающие устройства стековой памяти LIFO (last in first out). Эти устройства необходимы для повышения эффективности процессов обработки. В частности устройство буферной памяти используется при сопряжении нескольких устройств имеющих различную производительность, а устройства стековой памяти используется для эффективной организации иерархически вложенных действий, например прерываний, вычисление операции со многими скобками.


Оставить комментарий

  • Список наук

  • Образовательные статьи