26. Память. Основная память: бит, адреса памяти, упорядочение байта, код исправления ошибок (код Хэмминга), кэш-память; модели, типы памяти. Вспомогательная память.

Память – это упорядоченная последовательность двоичных разрядов (бит). Бит – наименьшая частица памяти.

1 свойство памяти – ДИСКРЕТНОСТЬ. 2 свойство памяти - АДРЕСУЕМОСТЬ.

Каждому байту ставится в соответствие адрес. Нумерация начинается с нуля. Порядковый номер байта называется адресом байта. Принцип адресуемости памяти означает то, что любая информация заносится в память и извлекается из нее по адресам.

Функции памяти: получение информации из других устройств, запоминание информации, выдача информации по запросу в другие устройства.

Основной технической характеристикой памяти является объем хранимой информации, измеренной в байтах: Байт 2⁰ = 8 бит, килобайт , 2¹⁰ = 1024 байта, мегабайт2²⁰ = 1024 Кбайта, гигабайт2³⁰ = 1024 Мбайта.

Внутренняя память является обязательной составной частью любого компьютера, реализуется в виде электронных микросхем и в персональных компьютерах располагается на материнской плате. В состав внутренней памяти входят оперативная память (ОЗУ), кэш-память, постоянная память (ПЗУ), видеопамять.

Код исправления ошибок

Память компьютера из-за всплесков напряжения и по другим причинам время от времени может ошибаться. Чтобы бороться с ошибками, используются специальные коды, умеющие обнаруживать и исправлять ошибки. В этом случае к каждому слову в памяти особым образом добавляются дополнительные биты. Когда слово считывается из памяти, эти дополнительные биты проверяются, что и позволяет обнаруживать ошибки.

Для любых двух кодовых слов, например 10001001 и 10110001, можно определить, сколько соответствующих битов в них различаются. В данном примере таких бита три. Чтобы определить количество различающихся битов, нужно над двумя кодовыми словами произвести логическую операцию ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и сосчитать количество битов со значением 1 в полученном результате. Число битовых позиций, по которым различаются два слова, называется интервалом Хэмминга. Если интервал Хэмминга для двух слов равен d, значит, что достаточно (1 битовых ошибок, чтобы превратить одно слово в другое. Например, интервал Хэмминга для кодовых слов 11110001 и 00110000

равен 3, поскольку для превращения первого слова во второе достаточно 3 битовые ошибки.

Кэш память — это промежуточный буфер с быстрым доступом, содержащий информацию, которая может быть запрошена с наибольшей вероятностью. Доступ к сведениям в кэше идёт быстрее, чем выборка исходных сведений из оперативной (ОЗУ) и быстрее внешней (жёсткий диск или твердотельный накопитель) памяти, за счёт чего уменьшается среднее время доступа и увеличивается общая производительность компьютерной системы.

Кэш — это память с большей скоростью доступа, предназначенная для ускорения обращения к сведениям, содержащимся постоянно в памяти с меньшей скоростью доступа (далее «основная память»). Кэширование применяется ЦПУ, жёсткими дисками, браузерами, веб-серверами, службами DNS и WINS.

Кэш состоит из набора записей. Каждая запись ассоциирована с элементом сведений или блоком сведений (небольшой части сведений), которая является копией элемента сведений в основной памяти. Каждая запись имеет идентификатор, определяющий соответствие между элементами сведений в кэше и их копиями в основной памяти.

Кэш-память используется для хранения наиболее часто используемых данных и команд; сокращая количество обращений к более медленной оперативной памяти и тем самым повышая быстродействие компьютера.

Модели памяти

В модели определены правила для формирования структуры исполняемой программы и адресов. Модель памяти устанавливает ограничения на размеры сегментов кода и данных.

Существует семь моделей памяти, шесть из которых сегментированы и используются при разработке 16-ти разрядных приложений (TINY, SMALL, MEDIUM, COMPACT, LARGE и HUGE); одна модель (FLAT) несегментированная, на ее основе разрабатываются 32-х разрядные приложения:

· TINY (крошечная) состоит из одного сегмента размером до 64К без отдельных разделов для стека и пула.

· SMALL (малая) состоит из двух сегментов: один для секции кода, другой для секции данных. В пределах сегмента данных выделяется ближний пул, возможно обращение к дальнему пулу.

· COMPACT (компактная) состоит из одного сегмента кода и одного сегмента данных, сегмента стека и дальнего пула.

· MEDIUM (средняя) состоит из одного или более сегментов кода и одного сегмента данных. Возможно выделение памяти в дальнем и ближнем пулах.

· LARGE (большая) включает один или более сегментов кода, один сегмент данных, сегмент стека и дальний пул.

· HUGE (огромная) может иметь один или более сегментов данных и кода, стек и дальний пул. Адреса в секции кода нормализованы так, что величина смещения не превышает 0x000F.

· FLAT - 32-х разрядная модель, в состав которой может входить произвольное число сегментов данных, адресуемых в едином пространстве. Модель позволяет адресовать до 2 Гбайт адресного пространства.

Вспомогательная память– часть памяти ЭВМ, охватывающая внешнюю и нарощенную оперативную память. Внешняя дисковая память – это устройство долговременного хранения больших объёмов информации(программ и данных) памяти на магнитных и оптических дисках, внешних по отношению к материнской плате.