28)Класифікація пзп

За способом запису (перезапису) інформації ПЗП можна класифікувати згідно рис. 1. 

ЗП типа ROM

МАСОЧНІ ПЗП

ОДНОРАЗОВО  ПРОГРАМОВАНІ ПЗП

РЕПРОГРАМОВАНІ ПЗП

З УФ СТИРАННЯМ

З ЕЛЕКТРИЧНИМ  СТИРАННЯМ

 

29) Кеш (від англ. cache — схованка) — особлива швидкісна пам'ять або частина ОЗП, де зберігаються копії часто використовуваних даних. Забезпечує до них швидкий доступ. Кеш пам'ять зберігає вміст і адресу даних, до яких часто звертається процесор. Під час чергового звертання процесора до адреси пам'яті, перевіряється наявність цієї адреси у кеші. Якщо відповідні дані наявні, вони передаються процесору з кешу. Це дозволяє скоротити тривалість обміну, оскільки швидкодія кешу більша за швидкодію звичайної пам'яті. Вибір даних зі звичайної (повільнішої) пам'яті здійснюється лише тоді, коли потрібні процесору дані в кеші відсутні. В окремих обчислювальних системах одночасно може використовуватись декілька кешів різного функціонального призначення, в тому числі:

кеш даних - виконує буферизації всіх запитів процесора до ОП;

кеш команд - зберігає наперед вибрані команди процесора, що з великою ймовірністю будуть виконані наступними;

буфер швидкої переадресації - забезпечує зберігання елементів таблиць сегментів та сторінок для перетворення (трансляції) віртуальних адрес в фізичні без звернення до ОП.

30) Флеш па́м'ять — це тип довготривалої комп'ютерної пам'яті, вміст якої можна видалити чи перепрограмувати електричним методом. Флеш пам'ять — це один з типів пам'яті, яка може на довготривалий час зберігати певну інформацію, зовсім не використовуючи живлення. Крім цього, флеш-пам'ять має високу швидкість доступу до даних (хоча вона не настільки висока як у DRAM), кращий опір до зовнішніх впливів (кінетичний шок, вібрація, температура) та менше енергоспоживання, ніж у жорстких дисків. Ці характеристики пояснюють популярність флеш пам'яті для приладів, що залежать від батарейного живлення. Носії пам'яті, виконані з використанням флеш пам'яті (наприклад, карти пам'яті), набагато краще переносять зовнішні впливи та мають менший фізичний розмір, ніж інші носії даних (жорсткі диски, CD-ROM, DVD-ROM, магнітні стрічки).

Флеш-пам'ять доступна у декількох швидкостях. Деякі визначають швидкість приблизно в 2 Мб/с, 12 Мб/с, і т. д.

Принцип дії . Флеш пам'ять зберігає інформацію в масиві «комірок», кожна з яких традиційно зберігає по одному біту інформації. Кожна комірка — це транзистор із плавним затвором. Новіші пристрої (інколи їх ще називають багатозарядними пристроями) можуть містити більше, ніж 1 біт в комірці, використовуючи два чи більше рівні електричних зарядів, розташованих при плаваючому затворі комірки.

31) Віртуальна пам’ять та її організація

Системи віртуальної пам’яті можна розділити на 2 класи:

1) системи з фіксованим розміром блоків (сторінка);

2) системи з змінним розміром блоків (сегмент).

1) Основна і зовнішня пам’ять діляться на блоки або сторінки фіксованої довжини. Кожному користувачу надається деяка частина адресного простору, яка може перевищувати основну пам’ять комп’ютера і яка обмежена тільки можливостями адресації, які закладені в системі команд. Ця частина адресного простору називається віртуальною пам’яттю користувача. Кожне слово в віртуальній пам’яті користувача визначається віртуальним адресом, який складається з двох частин: старші розряди (адреса розглядається як номер сторінки) і молодші (як номер слова(байт) в середині сторінки). Для внесення відповідності між віртуальними сторінками і сторінками основної пам’яті ОС повинна сформувати таблицю сторінок для кожної програми і розмістити її в основної пам’яті комп’ютера.

2) Сегментація пам’яті базується на програмах які за звичаєм розділені на окремі області – сегменти. Кожен елемент представляє собою окрему одиницю інформації, яка вміщує сукупність даних чи програм і розміщена в адресному просторі користувача. В кожному сегменті встановлюється власна нумерація слів починаючи з 0. Сегменти є окремими логічними одиницями інформації які необхідно захищати і саме на цьому рівні вводяться різні режими доступу до сегментів. Є два типи сегментів – програмний сегмент; сегмент даних. В системах з сегментацією пам’яті кожне слово в адресному просторі користувача визначається віртуальним адресом, що складається з двох частин: - старші розряди адреса розглядаються як номер сегменту; - молодші – номер слова в середині сегменту. Для забезпечення перетворення віртуального адресу в реальний фізичний адрес основної пам’яті для кожного користувача ОС має сформувати таблицю сегментів.

Таблиця сегментів користувачів зберігається в основній пам’яті.

32) HDD і SSD

Твердотільний накопичувач (англ. SSD, solid-state drive) — комп'ютерний запам'ятовувальний пристрій на основі мікросхем пам'яті. Крім них, SSD містить керуючий контролер. Не містить рухомих механічних частин,

Розрізняють два види твердотільних накопичувачів: SSD на основі пам’яті, подібної до оперативної пам’яті комп’ютерів, і SSD на основі флеш-пам’яті.

В даний час твердотільні накопичувачі використовуються в компактних пристроях: ноутбуках, нетбуках, комунікаторах і смартфонах. Деякі відомі виробники переорієнтувались на випуск твердотільних накопичувачів вже повністю, наприклад Samsung продав бізнес з виробництва жорстких дисків компанії Seagate.

NAND SSD

Порівняння: компоненти розібраного HDD (зліва) і розібраний SSD (праворуч)

Накопичувачі, побудовані на використанні енергонезалежної пам'яті (NAND SSD), з'явилися відносно недавно, але у зв'язку з набагато нижчою[джерело не вказано 730 днів] вартістю (від 2 доларів США [6] за гігабайт) почали впевнене завоювання ринку. До недавнього часу істотно поступалися традиційним накопичувачів — жорстким дискам — в швидкості запису, але компенсували це високою швидкістю пошуку інформації (початкового позиціонування). Зараз вже випускаються твердотільні накопичувачі Flash зі швидкістю читання і запису, що в рази перевершують можливості жорстких дисків.

Переваги, у порівнянні з жорсткими дисками (HDD):

Відсутність рухомих частин;

Висока швидкість читання / запису, нерідко перевершує пропускну здатність інтерфейсу жорсткого диска (SATA II 3 Gb / s, SATA III 6 Gb / s, SCSI і т. д.);

Низьке енергоспоживання;

Повна відсутність шуму через відсутністю рухомих частин і охолоджувальних вентиляторів;

Висока механічна стійкість;

Широкий діапазон робочих температур;

Стабільність часу зчитування файлів незалежно від їх розташування або фрагментації;

Малі габарити і вага;

Великий модернізаційний потенціал як у самих накопичувачів так і у технологій їх виробництва.

Набагато менша чутливість до зовнішніх електромагнітних полів.

Недоліки:

Один з недоліків SSD — обмежена кількість циклів перезапису. Звичайна (MLC, Multi-level cell, багаторівневі комірки пам'яті) флеш-пам'ять дозволяє записувати дані приблизно 10 000 разів. Більш дорогі види пам'яті (SLC, Single-level cell, однорівневі осередки пам'яті) — більше 100 000 разів. Для боротьби з нерівномірним зносом застосовуються схеми балансування навантаження. Контролер зберігає інформацію про те, скільки разів які блоки перезаписуваними і при необхідності «міняє їх місцями»;

Проблеми сумісності SSD накопичувачів з застарілими і навіть багатьма актуальними версіями ОС сімейства Microsoft Windows, які не враховують специфіку SSD накопичувачів і додатково зношують їх. Використання операційними системами механізму свопінгу (підкачки) на SSD також, з великою ймовірністю, зменшує термін експлуатації накопичувача;

Ціна гігабайти SSD-накопичувачів істотно вище ціни за гігабайти в HDD. До того ж, вартість SSD прямо пропорційна їх ємності, в той час як вартість традиційних жорстких дисків залежить від кількості пластин і повільніше росте при збільшенні об'єму накопичувача.

HDD

Тверди́й диск або Тверди́й магні́тний диск, або Накопичувач на магнітних дисках (англ. Hard (magnetic) disk drive, англ. HDD), у комп'ютерному сленгу — «вінчестер» (від англ. winchester), — магнітний диск, основа якого виконана з твердого матеріалу[2][3]. У більшості ЕОМ виконує функцію енергонезалежного носія інформації (комп'ютерної пам'яті чи нагромаджувача інформації) з довільним доступом (англ. random access).

Конструкція

Основні елементи конструкції твердого диска

Існує багато типів твердих дисків, але всі вони складаються з одних і тих же вузлів із спільним принципом роботи. Основні елементи конструкції наступні:

пластини магнітних дисків на спільному шпинделі;

голівки читання/запису;

механізм приводу голівок (коромисло із сервоприводом);

двигун приводу дисків;

друкована плата з електричними схемами керування;

кабелі і гнізда рознять кабелів живлення і передачі даних;

елементи конфігурування (пермички і перемикачі).

Диски, двигун приводу дисків, голівки і механізм приводу голівок зазвичай поміщаються в герметичному корпусі, що має назву «гермоблок» або «блок голівок і дисків» (англ. HDA Head Disk Assembly). Інші вузли, що не входять у гермоблок (друкована плата керування, лицева панель, елементи конфігурування тощо), є знімними і поміщаються ззовні гермоблока.