Вычислительные машины и системы (2 семестр)
Вычислительные системы
ВТОРОЙ СЕМЕСТР
ЛЕКЦИЯ N 1ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ.
Запоминающие устройства классифицируют:
1. По типу запоминающих элементов (полупроводниковые, магнитные, конденсаторные, оптоэлектронные, голографические, криоген-
ные).
2. По функциональному назначению (оперативные (ОЗУ), буферные
(БЗУ), сверхоперативные (СОЗУ), внешние (ВЗУ), постоянные (ПЗУ)).
3. По способу организации обращения (с последовательным поис-
ком, с прямым доступом, адресные, ассоциативные, стековые, мага-
зинные).
4. По характеру считывания (с разрушением или без разрушения
информации).
5. По способу хранения (статические или динамические).
6. По способу организации (однокоординатные, двухкоординатные,
трехкоординатные, двух/трехкоординатные).
ПАМЯТЬ ЭВМ — совокупность всех запоминающих устройств, вхо-
дящих в состав ЭВМ. Обычно в состав ЭВМ входит несколько различ-
ных типов ЗУ.
Производительность и вычислительные возможности ЭВМ в значи-
тельной степени определяются составом и характеристиками ее ЗУ.
Основными операциями в памяти в общем случае являются зане-
сение информации в память — запись и выборка информации из памя-
ти — считывание. Обе эти операции называются обращением к памяти
или, подробнее, обращением при считывании и обращением при запи-
си.
При обращении к памяти производится считывание или запись
некоторой единицы данных — различной для устройств разного типа.
Такой единицей может быть бит, байт, машинное слово или блок дан-
ных.
Важнейшими характеристиками отдельных устройств памяти явля-
ются емкость памяти, удельная емкость, быстродействие.
ЕМКОСТЬ ПАМЯТИ определяется максимальным количеством данных,
которые могут в ней храниться. Емкость измеряется в двоичных еди-
ницах (битах), машинных словах, но большей частью в байтах.
УДЕЛЬНАЯ ЕМКОСТЬ есть отношение емкости ЗУ к его физическому
объему.
БЫСТРОДЕЙСТВИЕ ПАМЯТИ определяется продолжительностью опера-
ций обращения,
информации в памяти и на ее считывание, или временем на поиск
места в памяти, предназначенного для хранения данной единицы ин-
формации, и на ее запись.
.
— 2 —
В некоторых устройствах памяти считывание информации сопро-
вождается ее разрушением (стиранием). В таком случае цикл обраще-
ния должен содержать операцию восстановления (регенерации) счи-
танной информации на прежнем месте в памяти.
Таким образом, продолжительность обращения к памяти при счи-
тывании
t 4обр_с 0 = t 4дост_с 0 + t 4счит 0 + t 4рег 0,
где t 4дост_с 0 — промежуток времени между моментом начала операции
считывания и моментом, когда становится возможным доступ к данной
единице информации; t 4счит 0 — продолжительность самого физического
процесса считывания; t 4рег 0 — время, затрачиваемое на регенерацию
информации (равно нулю для ЗУ, которым регенерация не требуется).
Продолжительность обращения при записи
t 4обр_з 0 = t 4дост_з 0 + t 4подг 0 + t 4зап 0,
где t 4дост_з 0 — промежуток времени между моментом начала операции
записи и моментом, когда становится возможным доступ к запоминаю-
щим элементам; t 4подг 0 — время подготовки, расходуемое на приведе-
ние в исходное состояние запоминающих элементов для записи
заданной единицы информации; t 4зап 0 — время занесения информации.