Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского




НазваниеРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского
страница9/46
Дата публикации08.03.2014
Размер1.9 Mb.
ТипУчебное пособие
shkolnie.ru > Информатика > Учебное пособие
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   46
^

2.3. Запоминающие устройства и единицы хранения информации


Запоминающие 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.



Приставка

Обозначение

^ Исторически сложившееся  применение

Корректное применение

Относит.
ошибка, %


кило

к, k

210 = 1 024

103 = 1 000

2,40

мега

М, M

220 = 1 048 576

106 = 1 000 000

4,86

гига

Г, G

230 = 1 073 741 824

109 = 1 000 000 000

7,37

тера

Т, T

240 = 1 099 511 627 776

1012 = 1 000 000 000 000

9,95

пета

П, P

250 = 1 125 899 906 842 624

1015 = 1 000 000 000 000 000

12,59

экса

Э, E

260 = 1 152 921 504 606 846 976

1018 = 1 000 000 000 000 000 000

15,29

зетта

З, Z

270 = 1 180 591 620 717 411 303 424

1021 = 1 000 000 000 000 000 000 000

18,06

йотта

Й, Y

280 = 1 208 925 819 614 629 174 706 176

1024 = 1 000 000 000 000 000 000 000 000

20,89


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).

^ Введённые Международной электротехнической комиссией приставки для круглых двоичных чисел

Приставка

по МЭК для:
битов, байтов


^ Значение, байт

киби

Кибит, КиБ

210 = 1024

меби

Мибит, МиБ

220 = 1 048 576

гиби

Гибит, ГиБ

230 = 1 073 741 824

теби

Тибит, ТиБ

240 = 1 099 511 627 776

пеби

Пибит, ПиБ

250 = 1 125 899 906 842 624

эксби

Эибит, ЭиБ

260 = 1 152 921 504 606 846 976

зеби

Зибит, ЗиБ

270 = 1 180 591 620 717 411 303 424

йоби

Йибит, ЙиБ

280 = 1 208 925 819 614 629 174 706 176



1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   46

Похожие:

Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского iconРоссийской федерации федеральное агентство по образованию
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новосибирский государственный...
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию фгбоувпо...

Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию санкт-петербургский...
Одобрены на заседании кафедры «Социально-культурный сервис и туризм», протокол №8 от 19. 03. 2010 г
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского iconГ осударственное образовательное учреждение высшего профессионального...
Министерство образования и науки российской федерации федеральное агентство по образованию
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное...
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского iconРоссийской Федерации Нижегородский государственный университет им....
«Концепции конечного автомата и регулярного языка. Операции над регулярными языками»
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Санкт-Петербургский...
Одобрено на заседании кафедры «Социально-культурный сервис и туризм», протокол №10 от 27 мая 2009 г
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского iconМинистерство образования и науки Российской Федерации Нижегородский...
Мероприятие 2 Совершенствование образовательных технологий, укрепление материально-технической базы учебного процесса
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию гоу впо...
...
Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского iconПрограмма развития федерального государственного бюджетного образовательного...
«Нижегородский национальный исследовательский университет им. Н. И. Лобачевского»
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
shkolnie.ru
Главная страница