Память
Запись от Базаров размещена 23.09.2010 в 22:16
Оперативная память
Очень важным элементом компьютера является оперативная память. Именно из нее процессор берет программы и исходные данные для обработки, в нее он записывает полученные результаты. Название «оперативная» эта память получила потому, что она работает очень быстро, так что процессору практически не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен. При выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается (за некоторыми исключениями, о которых говорится ниже). Часто для оперативной памяти используют обозначение RAM (random access memory, то есть память с произвольным доступом).
Количество памяти и возможности компьютера
От количества установленной в компьютере оперативной памяти напрямую зависит, с какими программами Вы сможете на нем работать. При недостаточном количестве оперативной памяти многие программы либо вовсе не будут работать, либо станут работать крайне медленно. Можно привести следующую приблизительную классификацию возможностей компьютера в зависимости от объема оперативной памяти:
1 Мбайт и менее – на компьютере возможна работа только в среде DOS. Такие компьютеры можно использовать для корректировки текстов или ввода данных;
4 Мбайта – на компьютере возможна работа в среде DOS, Windows 3.1, Windows for Workgroups. Работа в DOS вполне комфортна, а в Windows – нет: некоторые Windows-программы таком объеме памяти не работают (скажем, Corel Draw 5), а некоторые позволяют обрабатывать лишь небольшие и несложные документы. Одновременный запуск нескольких Windows-программ также может быть затруднен;
8 Мбайт – обезпечивается комфортная работа в среде Windows 3.1, Windows for Workgroups, при этом дальнейшее увеличение объема оперативной памяти уже практически не повышает быстродействие для большинства офисных приложений. Использование более новых операционных систем, как Windows 95 и OS/2 Warp, в принципе возможно, но работать они будут явно медленно;
16 Мбайт – обезпечивается комфортная работа в операционных системах Windows 95 и OS/2, причем дальнейшее увеличение объема оперативной памяти уже практически не повышает быстродействие при выполнении большинства офисных приложений. Возможно использование Windows NT, хотя ей не помешает добавить еще 8-16 Мбайт;
32 Мбайта и более – такой объем оперативнойпамяти может требоваться для серверов локальных сетей, компьютеров, используемых для обработки фотоизображений или видеофильмов, и в некоторых других приложениях. Полезен он можетбыть и для компьютеров, работающих под управлением ОС Windows NT.
К счастью, стоимость оперативной памяти в последнее время резко упала (с лета 1995 до лета 1996 г. – более чем в четыре раза), поэтому большие запросы многих программ и операционных систем к оперативной памяти стали с финансовой точки зрения гораздо менее обременительны.
Кэш-память
Для ускорения доступа к оперативной памяти на быстродействующих компьютерах используется специальная сверхбыстродействующая кэш-память, которая располагается как бы «между» микропроцессором и оперативной памятью и хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. При обращении микропроцессора к памяти сначала производится поиск нужных данных в кэш-памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к обычной памяти, а в большинстве случаев необходимые микропроцессору данные уже содержатся в кэш-памяти, среднее время доступа к памяти уменьшается.
Замечания. 1. Для компьютеров на основе Intel-80386DX или 80486SX размер кэш-памяти в 64 Кбайт является удовлетворительным, 128 Кбайт – вполне достаточным. Компьютеры на основе Intel-80486DX, DX2, DX4 и Pentium обычно оснащаются кэш-памятью емкостью 256 Кбайт. Для систем на базе Pentium с объемом оперативной памяти более 32 Мбайт, использующих многозадачные ОС, может быть целесообразна кэш-память в 512 Кбайт.
2. Некоторые производители в погоне за снижением себестоимости поставляют компьютеры без кэш-памяти или с фальшивой кэш-памятью. Следует иметь ввиду, что это может очень сильно снизить производительность компьютера, иногда почти в два раза. Если учесть небольшую стоимость кэш-памяти, такую экономию вряд ли можно признать разумной.
3. Микропроцессоры серий 486 и Pentium содержат небольшую внутреннюю кэш-память, поэтому для однозначности терминологии иногда в технической литературе кэш память, размещаемую на системной плате, называют кэш-памятью второго уровня (level two cache, L2 cache). В микропроцессоре Pentium Pro кэш-память второго уровня содержится в едином корпусе с самим процессором (можно сказать, что она встроена в микропроцессор).
Другие виды памяти
Расскажем также о других видах памяти, содержащихся в компьютере.
BIOS (постоянная память)
В IBM PC-совместимом компьютере имеется также и постоянная память, в которую данные занесены при ее изготовлении. Как правило, эти данные не могут быть изменены, выполняемые на компьютере программы могут только их считывать. Такой вид памяти обычно называется ROM (read only memory, или память только для чтения), или ПЗУ (постоянное запоминающее устройство).
В IBM PC-совместимом компьютере в постоянной памяти хранятся программы для проверки оборудования компьютера, инициирования загрузки операционной системы (ОС) и выполнения базовых функций по обслуживанию устройств компьютера. Поскольку большая часть этих программ связана с обслуживанием ввода-вывода, часто содержимое постоянной памяти называется BIOS (Basic Input-Output System, или базовая система ввода-вывода).
Замечания. 1. Некоторые устройства компьютера, например, графические адаптеры или SCSI-контроллеры, содержат расширения BIOS, то есть программы, корректирующие и дополняющие функции основного BIOS в соответствии с потребностями данных устройств.
2. Во многих компьютерах устанавливается BIOS на основе флэш-памяти. Такая память может быть изменена программами, что позволяет производить обновление BIOS с помощью специальных программ, без замены материнской платы или микросхемы BIOS. Чтобы предотвратить случайное изменение BIOS, запись в него осуществляется лишь при предварительном снятии некоторой перемычки (джампера) на системной плате компьютера.
3. Во всех компьютерах кроме очень старых, в BIOS содержится также программа настройки конфигурации компьютера (SETUP). Она позволяет установить некоторые характеристики устройств компьютера (типы видеоконтроллера, жестких дисков и дисководов для дискет, часто также режимы работы с оперативной памятью, запрос пароля при начальной загрузке и т.д.). Как правило, программа настройки конфигурации вызывается, если пользователь во время начальной загрузки нажмет определенную клавишу или комбинацию клавиш (чаще всего клавишу[IMG]
[/IMG]).
CMOS (полупостоянная память)
Кроме обычной оперативной памяти и постоянной памяти, в компьютере имеется также небольшой участок памяти для хранения параметров конфигурации компьютера. Его часто называют CMOS-памятью, поскольку эта память обычно выполняется по технологии CMOS (complementary metal-oxide semiconductor), обладающей низким энергопотреблением. Содержимое CMOS-памяти не изменяется при выключении электропитания компьютера, поскольку для ее электропитания используется специальный аккумулятор. Для изменения параметров конфигурации компьютера в BIOS содержится программа настройки конфигурации компьютера – SETUP.
Замечание. Аккумулятор, питающий CMOS-память, снабжает электроэнергией и встроенные в компьютер часы (так называемые часы реального времени). Наличие этих часов позволяет Вам не задавать текущее время при каждом включении компьютера.
Видеопамять
Еще один вид памяти в IBM PC-совместимых компьютерах – это видеопамять, то есть память, используемая для хранения изображения, выводимого на экран монитора. Эта память обычно входит в состав видеоконтроллера – электронной схемы, управляющей выводом изображения на экран.
Очень важным элементом компьютера является оперативная память. Именно из нее процессор берет программы и исходные данные для обработки, в нее он записывает полученные результаты. Название «оперативная» эта память получила потому, что она работает очень быстро, так что процессору практически не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен. При выключении компьютера содержимое оперативной памяти стирается (за некоторыми исключениями, о которых говорится ниже). Часто для оперативной памяти используют обозначение RAM (random access memory, то есть память с произвольным доступом).
Количество памяти и возможности компьютера
От количества установленной в компьютере оперативной памяти напрямую зависит, с какими программами Вы сможете на нем работать. При недостаточном количестве оперативной памяти многие программы либо вовсе не будут работать, либо станут работать крайне медленно. Можно привести следующую приблизительную классификацию возможностей компьютера в зависимости от объема оперативной памяти:
1 Мбайт и менее – на компьютере возможна работа только в среде DOS. Такие компьютеры можно использовать для корректировки текстов или ввода данных;
4 Мбайта – на компьютере возможна работа в среде DOS, Windows 3.1, Windows for Workgroups. Работа в DOS вполне комфортна, а в Windows – нет: некоторые Windows-программы таком объеме памяти не работают (скажем, Corel Draw 5), а некоторые позволяют обрабатывать лишь небольшие и несложные документы. Одновременный запуск нескольких Windows-программ также может быть затруднен;
8 Мбайт – обезпечивается комфортная работа в среде Windows 3.1, Windows for Workgroups, при этом дальнейшее увеличение объема оперативной памяти уже практически не повышает быстродействие для большинства офисных приложений. Использование более новых операционных систем, как Windows 95 и OS/2 Warp, в принципе возможно, но работать они будут явно медленно;
16 Мбайт – обезпечивается комфортная работа в операционных системах Windows 95 и OS/2, причем дальнейшее увеличение объема оперативной памяти уже практически не повышает быстродействие при выполнении большинства офисных приложений. Возможно использование Windows NT, хотя ей не помешает добавить еще 8-16 Мбайт;
32 Мбайта и более – такой объем оперативнойпамяти может требоваться для серверов локальных сетей, компьютеров, используемых для обработки фотоизображений или видеофильмов, и в некоторых других приложениях. Полезен он можетбыть и для компьютеров, работающих под управлением ОС Windows NT.
К счастью, стоимость оперативной памяти в последнее время резко упала (с лета 1995 до лета 1996 г. – более чем в четыре раза), поэтому большие запросы многих программ и операционных систем к оперативной памяти стали с финансовой точки зрения гораздо менее обременительны.
Кэш-память
Для ускорения доступа к оперативной памяти на быстродействующих компьютерах используется специальная сверхбыстродействующая кэш-память, которая располагается как бы «между» микропроцессором и оперативной памятью и хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. При обращении микропроцессора к памяти сначала производится поиск нужных данных в кэш-памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к обычной памяти, а в большинстве случаев необходимые микропроцессору данные уже содержатся в кэш-памяти, среднее время доступа к памяти уменьшается.
Замечания. 1. Для компьютеров на основе Intel-80386DX или 80486SX размер кэш-памяти в 64 Кбайт является удовлетворительным, 128 Кбайт – вполне достаточным. Компьютеры на основе Intel-80486DX, DX2, DX4 и Pentium обычно оснащаются кэш-памятью емкостью 256 Кбайт. Для систем на базе Pentium с объемом оперативной памяти более 32 Мбайт, использующих многозадачные ОС, может быть целесообразна кэш-память в 512 Кбайт.
2. Некоторые производители в погоне за снижением себестоимости поставляют компьютеры без кэш-памяти или с фальшивой кэш-памятью. Следует иметь ввиду, что это может очень сильно снизить производительность компьютера, иногда почти в два раза. Если учесть небольшую стоимость кэш-памяти, такую экономию вряд ли можно признать разумной.
3. Микропроцессоры серий 486 и Pentium содержат небольшую внутреннюю кэш-память, поэтому для однозначности терминологии иногда в технической литературе кэш память, размещаемую на системной плате, называют кэш-памятью второго уровня (level two cache, L2 cache). В микропроцессоре Pentium Pro кэш-память второго уровня содержится в едином корпусе с самим процессором (можно сказать, что она встроена в микропроцессор).
Другие виды памяти
Расскажем также о других видах памяти, содержащихся в компьютере.
BIOS (постоянная память)
В IBM PC-совместимом компьютере имеется также и постоянная память, в которую данные занесены при ее изготовлении. Как правило, эти данные не могут быть изменены, выполняемые на компьютере программы могут только их считывать. Такой вид памяти обычно называется ROM (read only memory, или память только для чтения), или ПЗУ (постоянное запоминающее устройство).
В IBM PC-совместимом компьютере в постоянной памяти хранятся программы для проверки оборудования компьютера, инициирования загрузки операционной системы (ОС) и выполнения базовых функций по обслуживанию устройств компьютера. Поскольку большая часть этих программ связана с обслуживанием ввода-вывода, часто содержимое постоянной памяти называется BIOS (Basic Input-Output System, или базовая система ввода-вывода).
Замечания. 1. Некоторые устройства компьютера, например, графические адаптеры или SCSI-контроллеры, содержат расширения BIOS, то есть программы, корректирующие и дополняющие функции основного BIOS в соответствии с потребностями данных устройств.
2. Во многих компьютерах устанавливается BIOS на основе флэш-памяти. Такая память может быть изменена программами, что позволяет производить обновление BIOS с помощью специальных программ, без замены материнской платы или микросхемы BIOS. Чтобы предотвратить случайное изменение BIOS, запись в него осуществляется лишь при предварительном снятии некоторой перемычки (джампера) на системной плате компьютера.
3. Во всех компьютерах кроме очень старых, в BIOS содержится также программа настройки конфигурации компьютера (SETUP). Она позволяет установить некоторые характеристики устройств компьютера (типы видеоконтроллера, жестких дисков и дисководов для дискет, часто также режимы работы с оперативной памятью, запрос пароля при начальной загрузке и т.д.). Как правило, программа настройки конфигурации вызывается, если пользователь во время начальной загрузки нажмет определенную клавишу или комбинацию клавиш (чаще всего клавишу[IMG]
[/IMG]).CMOS (полупостоянная память)
Кроме обычной оперативной памяти и постоянной памяти, в компьютере имеется также небольшой участок памяти для хранения параметров конфигурации компьютера. Его часто называют CMOS-памятью, поскольку эта память обычно выполняется по технологии CMOS (complementary metal-oxide semiconductor), обладающей низким энергопотреблением. Содержимое CMOS-памяти не изменяется при выключении электропитания компьютера, поскольку для ее электропитания используется специальный аккумулятор. Для изменения параметров конфигурации компьютера в BIOS содержится программа настройки конфигурации компьютера – SETUP.
Замечание. Аккумулятор, питающий CMOS-память, снабжает электроэнергией и встроенные в компьютер часы (так называемые часы реального времени). Наличие этих часов позволяет Вам не задавать текущее время при каждом включении компьютера.
Видеопамять
Еще один вид памяти в IBM PC-совместимых компьютерах – это видеопамять, то есть память, используемая для хранения изображения, выводимого на экран монитора. Эта память обычно входит в состав видеоконтроллера – электронной схемы, управляющей выводом изображения на экран.
