информатика для экономистов. 1. Информатика для экономистов. Учебное пособие Нижний Новгород Издательство Нижегородского госуниверситета 2012
 Скачать 0.95 Mb.
|
2.3. Запоминающие устройства и единицы хранения информацииЗапоминающие устройства ЭВМ (ЗУ) - это совокупность устройств, обеспечивающих хранение и передачу данных. Основные операции, выполняемые запоминающими устройствами, - запись и считывание информации, которые в совокупности называются обращением к памяти. Наиболее важные характеристики запоминающих устройств - их емкость (объем хранимой информации) и быстродействие (время доступа к информации). ЭВМ имеет несколько типов запоминающих устройств, выполняющих различные функции, имеющих разные характеристики. Различают внутренние и внешние ЗУ. Внутренние ЗУ (электронные устройства) непосредственно взаимодействуют с процессором, имеют высокое быстродействие и относительно небольшую емкость. К внутренним ЗУ относятся: регистровая память (составная часть процессора); кэш-память; оперативная память (ОП), постоянная память(ПЗУ). Регистры - внутренняя память процессора, в которой хранятся промежуточные результаты обрабатываемых процессором данных. Она имеет высокое быстродействие, сопоставимое с быстродействием процессора, и малую емкость (сотни байт). Данные загружаются в регистры из ОП, обрабатываются в них процессором, а затем вновь переписываются в ОП. Оперативная память обеспечивает возможность обращения процессора к любой ее ячейке, поэтому называется памятью с произвольным доступом (RAM - Random Access Memory). Каждая ячейка памяти имеет свой порядковый номер, являющийся ее адресом. Адресное пространство - номер максимальной ячейки памяти, доступной процессору. К внутренним ЗУ относится кэш-память процессора. Но часто и различные внешние устройства (например, накопители на дисках) имеют свою собственную кэш-память. Она не относится к внутренним ЗУ и является специализированной памятью конкретного устройства. Кроме того, в современных операционных системах всегда используется кэширование дисков. Для этого выделяется область оперативной памяти через которую происходит обмен данными с накопителем. В общем случае под кэш-памятью понимается быстродействующая память, предназначенная для ускорения доступа к данным, размещенным в памяти, обладающей меньшим быстродействием. Принцип ее работы состоит в том, что по мере работы устройства кэш-память заполняется данными из памяти, обладающей меньшим быстродействием, и при последующих обращениях к медленной памяти сначала проверяется наличие этих данных в кэш-памяти. Если нужные данные уже размещены в ней, то их загрузка осуществляется существенно быстрее. Если нужных данных в кэш-памяти нет, то происходит обращение к медленно действующей памяти, и считанные из нее данные загружаются в кэш-память вместо неиспользуемого в текущий момент фрагмента данных кэш-памяти. Разработаны различные механизмы, позволяющие так спланировать загрузку-выгрузку данных из кэш-памяти, чтобы обеспечить оптимизацию времени доступа к данным медленно действующей памяти. Внешние ЗУ (электромеханические устройства - накопители на дисках (НД), накопители на магнитной ленте (НМЛ)) взаимодействуют с процессором через внутренние ЗУ, имеют большую емкость и относительно низкое быстродействие. Хранение и обработка информации реализованы в двоичных кодах с применением двоичной системы счисления. Это связано с использованием в ЭВМ многоразрядных электронных схем памяти, каждый разряд которых - бит может принимать одно из двух различных состояний - 0 или 1. Следовательно, минимальная единица измерения информации - это бит - одна двоичная цифра. Последовательность восьми двоичных разрядов образует байт, т.е. 8 бит - минимальная адресуемая область оперативной памяти. В этом смысле величина байта необязательно составляет 8 двоичных разрядов. В ЭВМ I и II поколений минимальная адресуемая ячейка памяти была больше 8 двоичных разрядов. Единица измерения информации "слово" составляет два байта, или 16 бит. Двойное слово - четыре байта, 32 бит. Байты памяти условно (виртуально) пронумерованы. Начальным номером является нулевой. Конечный номер определяется техническими характеристиками устройства. Порядковый номер байта памяти задает его адрес. Указанный размер слова и двойного слова в некоторых типах ЭВМ может составлять другую величину бит. Для облегчения работы с большими объемами памяти на практике применяют более крупные единицы, такие как 1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байта 1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кб 1 Гигабайт (Гбайт)= 1024 Мб 1 Терабайт (Тбайт)= 1024 Гб 1 Петабайт (Пбайт)= 1024 Тб Приставки кило, мега, гига, тера и пета, использованные при обозначении кратных единиц измерения информации имеют несколько иной смысл, чем тот, который вкладывается в них обычно.
Это обстоятельство не могло остаться незамеченным и в 1999 году Международная электротехническая комиссия (МЭК) ввела новый стандарт МЭК 60027-2, в котором описано именование двоичных чисел. Приставки МЭК схожи с приставками СИ: они начинаются также, однако второй слог у всех двоичных приставок — би (binary — «двоичный», англ.). Стандарт получил международное признание, но введённые названия практически не используются, скорее всего из-за неблагозвучия введённых терминов, килобит звучит куда приятнее приятнее, чем кибибит. Существует и аналогичный российский ГОСТ (е8.417-2002 «Единицы величин»), где в «Приложении А» констатируется факт, что с наименованием «байт» «стандартные» приставки (обозначающие десятичные кратные единицы) используются некорректно, однако, не предлагается никакой альтернативы. Кроме, разве что, обозначения 1 Кбайт = 1024 байт (в отличие от 1 кбайт = 1000 байт).
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||