2. Память пк
В настоящее время в качестве оперативного запоминающего устройства (ОЗУ, RAM) практически всегда используют динамическое запоминающее устройство (DRAM), в котором в качестве запоминающего элемента используется конденсатор. Для поддержания его состояния (1 или 0) конденсатор необходимо периодически либо заряжать, либо разряжать. Этот цикл восстановления называют циклом регенерации памяти. Блоки DRAM размещают в DIР-корпусе или в специально изготовляемом модуле.
DIР-корпус - это маленький черный корпус из пластмассы, по обеим сторонам которого расположены металлические контакты. Чипы памяти бывают одноразрядные или четырехразрядные для банков памяти емкостью от 64 до 32 Мбайт. Иногда вместо отдельных чипов используется модуль памяти SIMM с однорядным расположением выводов. Применение SIMM-модуля позволяет более экономно использовать площадь системной платы, уменьшает число возможных ошибок в процессе монтажа и эксплуатации, приводит к экономии электроэнергии. Другой конструктивной формой модуля памяти является SIРР-модули, которые соединяются с системной платой с помощью контактных штырьков.
Разбиение памяти на страницы
Блоки динамической памяти ОЗУ обычно недостаточно быстры, т.к для их работы приходится вводить дополнительные циклы ожидания, во время которых осуществляется регенерация данных, а центральный процессор делает паузу в несколько тактов перед следующим доступом к памяти. Одним из способов ускорения процесса доступа к памяти является разбиение памяти на страницы. На практике оказалось, что логически связанные байты чаще всего находятся по адресам, расположенным в памяти друг за другом. Поэтому, считывая целиком страницу в кэш-память, можно с большой вероятностью надеяться, что следующий нужный для процессора байт уже находится в кэш-памяти. В результате время доступа к памяти сокращается на 50 %, а замедляющие циклы ожидания становятся ненужными.
Чередование памяти
Метод чередования базируется на том же факте, что каждый следующий нужный байт обычно находится вблизи от последнего считанного байта. После завершения доступа к динамической памяти она нуждается в кратковременном отдыхе. Для того чтобы избежать этих пауз, введена система чередования памяти, которая закладывает следующие друг за другом ячейки памяти в различные участки ОЗУ. В то время как в одном из чипов памяти происходит регенерация памяти, процессор может без задержки считывать следующий байт из другого чипа.
Отображаемая память (Shadow-ram)
Скорость работы динамической памяти ниже скорости работы процессора. Однако еще медленнее работает ПЗУ, в которых находятся различные управляющие программы, типа системы BIOS. Медленные блоки ПЗУ используются также и в видеосистемах Е6А или V6A. При использовании отображаемой (теневой) памяти медленные программы из ПЗУ копируются в более быструю оперативную память и там выполняются.
3. Организация обмена информацией в пк Шина данных
Под шиной данных следует понимать линии для обмена данными между блоками ПК. Источником данных чаще всего выступает ЦП. Его структура определяет ширину шины данных, т.е. число линий данных. Первый ПК с процессором 8088 имел 8-разрядную внешнюю шину данных, хотя сам процессор был 16-разрядным и внутри себя работал с 16-разрядными данными. У процессоров 80286 шина данных имеет 16 разрядов, а у процессоров 80386 и 80486 - 32 разряда.
Шина адреса
Каждая ячейка памяти в ПК имеет свой адрес. Ширина адресной шины показывает, какое максимальное количество адресов может обрабатывать процессор. В первых ПК процессор 8088 имел 20 адресных линий, что позволяло иметь 220 = 1 Мбайт адресуемой памяти. Современные процессоры 80386, 80486, Рentium имеют уже 32-разрядную шину адреса, что дает возможность доступа к 4 Гбайтам памяти.
Шина управления
В ПК имеется еще одна шина - шина управления, расположенная на системной плате. Ее каналы служат для управления различными операциями и блоками ПК.
4. Типы шин ПК
В ПК используются несколько типов шин, включающих в себя шины данных, адреса и управления: ISA, MCA, EISA, VL-Bus, PCI, AGP.
Шина ISA
ISA - Industry Standard Architecture - в переводе архитектура промышленного стандарта. Гнезда расширения первых IBM РC почти сразу стали разрабатываться в соответствии с принятыми стандартами.
Первое гнездо расширения первых ПК имело 62 контакта, которые были соединены с 8 линиями передачи данных, 20 адресными линиями, 8 каналами прерывания и несколькими линиями управления. Это была 8-разрядная шина стандарта ISA.
С появлением процессора 80286 появилась и новая 16-разрядная шина. Прежняя 8-разрядная шина с 62-контактным гнездом была расширена за счет добавления 36-контактного гнезда. На это расширение шины стали подаваться все дополнительные сигналы, необходимые для работы с 16-разрядной шиной. Таким образом, сохранилась совместимость снизу вверх, позволяющая гарантировать использование предыдущих плат расширения. В результате 16-разрядная шина содержит все 24 линии передачи адреса, 16 линий передачи данных, а также каналы прерывания и каналы прямого доступа к памяти (DMA). После появления 32-разрядных процессоров для них предусмотрели два 16-разрядных гнезда.