65. Оперативна пам'ять та її поділ. Поняття сегмента та зміщення.
Операти́вная па́мять (англ. Random Access Memory, память с произвольным доступом; комп. жарг. Память, Оперативка, Мозги) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им операции. Обязательным условием является адресуемость (каждое машинное слово имеет индивидуальный адрес) памяти[источник не указан 107 дней].
Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится:
непосредственно,
либо через сверхбыструю память, 0-го уровня — регистры в АЛУ, либо при наличии кэша — через него.
Содержащиеся в оперативной памяти данные доступны только тогда, когда на модули памяти подаётся напряжение, то есть, компьютер включён. Пропадание на модулях памяти питания, даже кратковременное, приводит к искажению либо полному уничтожению данных в ОЗУ.
Энергосберегающие режимы работы материнской платы компьютера позволяют переводить его в режим «сна», что значительно сокращает уровень потребления компьютером электроэнергии. Для сохранения содержимого ОЗУ в таком случае, применяют запись содержимого оперативной памяти в специальный файл (в системе Windows XP он называется hiberfil.sys).
В общем случае, оперативная память содержит данные операционной системы и запущенных на выполнение программ, поэтому от объёма оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер.
Оперативное запоминающее устройство, ОЗУ — техническое устройство, реализующее функции оперативной памяти.
ОЗУ может изготавливаться как отдельный блок или входить в конструкцию, например однокристальной ЭВМ или микроконтроллера.
СЕГМЕНТ ПАМЯТИ, сегмент (memory segment). 1. Часть оперативной памяти фиксированного размера, используемая при формировании адресного пространства центрального процессора или задачи таким образом, что для аппаратуры адрес памяти состоит из двух частей: номера (имени) сегмента и смещения внутри сегмента. Обычно С. п. имеет размер максимально возможного смещения (часто это 64 Кб). См. распределение памяти. 2. Логическая или физическая единица подкачки в системе с виртуальной памятью. Часть физической или виртуальной памяти, используемая как единое целое при перемещении участков программ или данных из внешней памяти в оперативную память и обратно. С. п. отличается от страницы тем, что его размер не зафиксирован, и пользователь в определенной мере может влиять на этот размер. См. виртуальная память, подкачка, свопинг
Ранее уже было сказано, что для процессора 286 регистры все 16 разрядные. Они состоят из двух слов по 8 бит. Так вот 16 разрядный регистр позволяет хранить число не больше чем 65536 или 64 KB (65536/1024). Но оперативная память в DOS имеет размер 640 KB. Соответственно возникает вопрос как в данном случает производить адресацию ко всему диапазону памяти. Выход был найден компанией Intel в использовании для адресации сегмента и смещения. Используя два 16 разрядных числа и специальный алгоритм можно обращаться к памяти размером 1048576 байта или 1024 KB тем самым, предоставив все необходимое пространство адресов. С данной адресаций мы сталкивались в шагах - "Шаг 9 - Указатель на данные" для получения адреса строки. Результатом арифметических операций является 20 разрядное число которое реально подается на шину адреса системной платы. Смотрите схему:
Сегмент расширяется до 20 разрядов и сдвигается вправо на 4 разряда. Освободившиеся место заполняется нулями. Смещение тоже расширяется до 20 разрядов и в добавленные разряды записывается ноль. Сегмент и смещение складываются и получается адрес который используется в дальнейшем. Обычно подобные адреса пишутся в формате
cегмент : смещение