МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет информационных систем и технологий

Кафедра информационных систем

Отчет по лабораторной работе № 4 дисциплины:

«Архитектура вычислительных систем»

Студент:

гр. ПИбд-21 _________________ Грешнов А. М.

Научный руководитель:

кандидат технических наук _________________ Рафальский В. С.

Ульяновск

2013

Оглавление

Постановка задачи

Исследовать принципы построения памяти компьютера и управление памятью компьютера.

1. Архитектура памяти компьютера.

2. Адресование и определение эффективного адреса.

3. Способы и средства управления памятью.

Выполнение Архитектура памяти компьютера

В ЭВМ используется несколько типов запоминающих устройств, отличающихся принципом действия, характеристиками и назначением.

Основными операциями в памяти являются запись и чтение. Обе эти операции называются «обращение к памяти». Важнейшими характеристиками ЗУ являются их емкость и быстродействие. Емкость памяти определяется максимальным количеством данных, которые в ней могут храниться. Быстродействие памяти определяется продолжительностью операции обращения, т.е. временем, затрачиваемым на поиск нужной единицы информации и ее чтение. В зависимости от реализуемых в памяти операций обращения различают:

• память с произвольным обращением (RAM – Random Access Memory);

• память только для чтения информации (ROM – Read Only Memory), такая память носит название односторонней или постоянной.

По способу организации доступа различают ЗУ:

1. с непосредственным (произвольным) доступом;

2. с прямым (циклическим) доступом;

3. с последовательным доступом.

В памяти с непосредственным доступом время доступа не зависит от месторасположения информации. В таких ЗУ цикл обращения обычно составляет несколько наносекунд (1нс = 10^-9 с).Число разрядов, читаемых или записываемых в память за одну операцию обращения, называется шириной выборки (1,2,3…байта). Типичный пример такой памяти – это адресное оперативное ЗУ.

В устройствах памяти с прямым доступом, благодаря непрерывному вращению носителя информации, возможность обращения к некоторому участку носителя циклически повторяется. Пример такой памяти – это память на различных дисках.

В памяти с последовательным доступом производится последовательный просмотр участков носителей. Обычно это магнитная лента. ЗУ, использующие запись на магнитную ленту, называются стриммерами.

Обычно память организуется в виде иерархической структуры ЗУ, обладающих различным быстродействием и емкостью.

В ЭВМ используется сверхоперативная память, которая располагается в процессоре, оперативная память (ОЗУ), память с прямым доступом на дисках, память с последовательным доступом на лентах.

Порядок перечисленных устройств соответствует убыванию их быстродействия и возрастания емкости. Иерархическая структура памяти позволяет экономически эффективно сочетать хранение больших объемов информации с быстрым доступом в процессе ее обработки.

Оперативной или основной памятью называется ЗУ, которая служит для хранения информации, непосредственно используемой в процессе  выполнения программ в Процессоре. Процессор может выполнить только те программы, которые находятся в ОЗУ. Если быстродействие ОЗУ оказывается недостаточным, то в состав ЭВМ включают Сверхоперативную память (КЭШ). Быстродействие такой памяти обычно соответствует скорости работы самого Процессора.

Если емкость ОЗУ оказывается недостаточной, то в ЭВМ включают несколько ЗУ с прямым доступом на дисках или с последовательным доступом на лентах. Оперативная и Сверхоперативная память образуют внутреннюю память ЭВМ. Память  на дисках и лентах – это внешняя память. Внешние ЗУ подключаются к Процессору и ОЗУ через специальное устройство – контроллер.

Источник: http://www.kailib.ru/arhitevm?start=11