Способы хранением информации. Типы памяти в эвм.

Хранение является одной из основных операций, осуществля­емых над информацией, с целью обеспечения ее доступности в течение некоторого промежутка времени.

Под хранением информации понимают ее запись в запомина­ющее устройство (ЗУ) для последующего использования.

Запоминающее устройство (память) — устройство, способное принимать данные и сохранять их для последующего счи­тывания.

В компьютерных системах обработки информации выделяют следующие основные типы памяти:

• регистровая память,

• основная память,

• кэш-память,

• внешняя память.

Кроме того, в ЭВМ могут присутствовать различные специализированные виды памяти, xaрактерные для тех или иных устройств вычислительной системы, например видеопамять.

Регистровая память, имеющаяся в составе процессора или дру­гих устройств ЭВМ, предназначена для кратковременного хранения небольшого объема информации непосредственно участвующей в вычислениях или операциях обмена (ввода-вывода).

Основная память предназначена для оперативного хранения и обмена данными, непосредственно участвующими в процессе обработки. Конструктивно она исполняется в виде интегральных схем (ИС) и подразделяется на два вида:

• постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);

• оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

Кэш-память служит для хранения копий информации, исполь­зуемой в текущих операциях обмена. Это очень быстрое ЗУ небольшого объема, являющееся буфером между устройствами с различ­ным быстродействием. Обычно используется при обмене данными Между микропроцессором и оперативной памятью для компенса­ции разницы в скорости обработки информации между процессо­ром и несколько менее быстродействующей оперативной памятью. Кэш-памятью управляет специальное устройство — контроллер, ко­торый, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближай­шее время процессору, и подкачивает их в кэш-память. При этом возможны как попадания, так и промахи. В случае попадания, т. е. если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая информация в кэше отсутствует, то процессор считывает ее непосредственно из опера­тивной памяти. Соотношение числа попаданий и промахов опре­деляет эффективность кэширования.

Внешняя память используется для долговременного хранения больших объемов информации. В современных компьютерных си­стемах в качестве устройств внешней памяти наиболее часто при­меняются:

• накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД);

• накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);

• накопители на оптических дисках;

• магнитооптические носители информации;

• ленточные накопители (стримеры).

В отличие от элементов оперативной памяти с временем досту­па к информации в пределах наносекунд (10~⁹ с) время доступа к информации для этих запоминающих устройств находится в области миллисекунд (10~³ с).

МП не имеет непосредственного доступа к данным, находящим­ся во внешней памяти. Для обработки этих данных процессором они должны быть загружены в оперативную память (считаны в ОЗУ с внешнего носителя данных).