Datorns minne

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 9 maj 2021; kontroller kräver 20 redigeringar .

Datorminne ( informationslagringsenhet , lagringsenhet ) är en del av en dator , en fysisk enhet eller datalagringsmedium som används i datorsystem under en viss tid. Minnet, liksom centralenheten , har varit en konsekvent del av datorn sedan 1940-talet. Minne i datorenheter har en hierarkisk struktur och innebär vanligtvis användning av flera lagringsenheter med olika egenskaper.

I persondatorer hänvisas ofta till "minne" som en av dess typer - dynamiskt random access memory (DRAM), som används som RAM för en persondator.

Datorminnets uppgift är att lagra tillståndet för yttre påverkan i dess celler , för att registrera information . Dessa celler kan spela in en mängd olika fysiska effekter . De liknar funktionellt en konventionell elektromekanisk omkopplare och information registreras i dem i form av två tydligt urskiljbara tillstånd - 0 och 1 ("av" / "på"). Särskilda mekanismer ger tillgång ( läs , slumpmässig eller sekventiell) till tillståndet för dessa celler.

Processen att komma åt minne är uppdelad i processer separerade i tid - en skrivoperation ( slang firmware , i fallet med att skriva ett ROM ) och en läsoperation , i många fall sker dessa operationer under kontroll av en separat specialiserad enhet - ett minne kontrollenhet .

Det finns också en minnesraderingsoperation  - inmatning (skriver) samma värden i minnesceller , vanligtvis 00 16 eller FF 16 .

De mest kända lagringsenheterna som används i persondatorer : RAM-minnesmoduler ( RAM ), hårddiskar (hårddiskar), disketter (magnetiska disketter), CD- eller DVD -skivor och flashminnesenheter .

Minnesfunktioner

Datorminne ger stöd för en av funktionerna hos en modern dator - möjligheten att lagra information under lång tid . Tillsammans med den centrala bearbetningsenheten är lagringsenheter nyckelelementen i den så kallade von Neumann-arkitekturen , den princip som ligger till grund för de flesta moderna allmändatorer.

De första datorerna använde lagringsenheter enbart för att lagra bearbetad data. Deras program implementerades på hårdvarunivå i form av hårdkodade körbara sekvenser. All omprogrammering krävde en enorm mängd manuellt arbete med att förbereda ny dokumentation, omkoppling, ombyggnadsblock och enheter etc. Användningen av von Neumann-arkitekturen, som tillhandahåller lagring av datorprogram och data i ett delat minne, förändrades radikalt. situationen.

All information kan mätas i bitar , och därför, oavsett vilka fysiska principer och i vilket talsystem en digital dator fungerar (binär, ternär, decimal, etc.), siffror , textinformation , bilder , ljud , video och andra typer av data kan representeras som sekvenser av bitsträngar eller binära tal. Detta gör det möjligt för datorn att manipulera data, förutsatt att det finns tillräcklig lagringskapacitet (till exempel för att lagra texten i en medelstor roman, behövs ungefär en megabyte ).

Hittills har många enheter skapats för att lagra data, baserat på användningen av en mängd olika fysiska effekter . Det finns ingen universell lösning, var och en har sina egna fördelar och nackdelar, så datorsystem är vanligtvis utrustade med flera typer av lagringssystem, vars huvudegenskaper bestämmer deras användning och syfte.

Fysisk grund för att fungera

Driften av en lagringsenhet kan baseras på vilken fysisk effekt som helst som för systemet till två eller flera stabila tillstånd. Inom modern datorteknik används ofta halvledarnas fysiska egenskaper , när strömpassage genom en halvledare eller dess frånvaro tolkas som närvaron av logiska signaler 0 eller 1. Stabila tillstånd som bestäms av magnetiseringens riktning gör det möjligt att använda en mängd olika magnetiska material för datalagring. Närvaron eller frånvaron av en laddning i en kondensator kan också vara grunden för ett lagringssystem. Reflexionen eller spridningen av ljus från ytan på en CD, DVD eller Blu-ray-skiva gör det också möjligt att lagra information.

Klassificering av minnestyper

Det är nödvändigt att skilja mellan klassificeringen av minne och klassificeringen av lagringsenheter (minne). Den första klassificerar minne efter funktionalitet , den andra efter teknisk implementering . Den första betraktas här - sålunda faller både hårdvarutyper av minne (implementerat i minne) och datastrukturer , implementerade i de flesta fall programmatiskt, in i det.

Tillgängliga dataoperationer

Minne på programmerbar och omprogrammerbar ROM (PROM och PROM) har inte en allmänt accepterad plats i denna klassificering. Det hänvisas antingen till som en underart av "skrivskyddat" minne [1] , eller är isolerat i en separat typ.

Det föreslås också att tillskriva minne till en eller annan typ enligt den karakteristiska frekvensen av dess omskrivning i praktiken: RAM avser typer där information ofta ändras under drift, och ROM avser de som är avsedda för att lagra relativt oförändrade data [1] .

Åtkomstmetod

Organisation av datalagring och åtkomstalgoritmer

Upprepar klassificeringen av datastrukturer :

Utnämning

Organisation av adressutrymmet

Avstånd och tillgänglighet för processorn

Placeringen av datastrukturer i huvudminnet i denna klassificering är tvetydig. Som regel ingår de inte alls i den, de utför en klassificering med hänvisning till traditionellt använda typer av minne [2] .

Tillgänglighet på teknisk väg

Andra termer

Se även

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 V. Fioktistov. Översikt över teknik för informationslagring. Del 1. Funktionsprinciper och klassificering av minne (21 juli 2006). Hämtad 19 augusti 2009. Arkiverad från originalet 21 augusti 2011.
  2. ↑ E. Tanenbaum. Datorarkitektur . - 4:e uppl. - St Petersburg. : Peter , 2003. - S. 68. - 698 sid. - ISBN 5-318-00298-6 . Arkiverad kopia (inte tillgänglig länk) . Hämtad 19 augusti 2009. Arkiverad från originalet 11 januari 2012. 

Litteratur

Länkar