Вычислительные машины и системы (2 семестр)

Вычислительные системы

ВТОРОЙ СЕМЕСТР

ЛЕКЦИЯ N 1

ЗАПОМИНАЮЩИЕ 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, т. е. временем, затрачиваемым на поиск единицы

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.