5. Внутренняя память эвм

Внутренняя память ЭВМ типа IBM PC называется основной памятью и включает в себя:

- Оперативное запоминающее устройство ОЗУ (RAM – Random Access Memory);

- Постоянное запоминающее устройство ПЗУ (ROM – Read-Only Memory).

ОЗУ предназначено для хранения информации, непосредственно участвующей в вычислительном процессе на текущем этапе функционирования ПК.

ОЗУ – энергозависимая память: при отключении напряжения питания информация, хранящаяся в ОЗУ, теряется.

Основу ОЗУ составляют большие интегральные схемы, содержащие матрицы полупроводниковых запоминающих элементов (триггеров). Запоминающие элементы расположены на пересечении вертикальных и горизонтальных шин матрицы. Запись и считывание информации осуществляется подачей электрических импульсов по тем шинам матрицы, которые соединены с элементами, принадлежащими выбранной ячейке памяти.

ПЗУ используется для хранения неизменяемой информации: загрузочных программ ОС, программ тестирования устройств компьютера и некоторых драйверов BIOS (Base Input/Output System – базовой системы ввода-вывода). ПЗУ – энергонезависимое запоминающее устройство, которого можно только считывать информацию. Запись информации в ПЗУ выполняется в специальных условиях или с помощью специальных программ.

Организация памяти заключается в том, что каждому байту памяти соответствует уникальный адрес, называемый физическим адресом. Диапазон значений физических адресов зависит от разрядности адресной шины микропроцессора.

Например, для микропроцессоров Pentium этот диапазон находится в пределах от 0 до 2³²-1 байт (4 Гбайт). Механизм управления памятью является аппаратным.

Микропроцессор поддерживает следующие модели использования памяти:

- Сегментированная модель, в которой память для программы делится на непрерывные области (сегменты), при этом программа может обращаться только к данным, которые находятся в этих сегментах.

• Страничная модель, в которой память рассматривается как совокупность блоков фиксированного размера. Основное применение этой модели связано с организацией виртуальной памяти, что позволяет операционной системе использовать для работы программ пространство памяти большее, чем объём физической памяти.

Каждая ячейка памяти имеет свой уникальный (отличный от всех других) адрес. Основная память имеет единое адресное пространство для ОЗУ и ПЗУ. Адресное пространство определяет максимально возможное количество непосредственно адресуемых ячеек основной памяти.

Основная память делится на две логические области:

- непосредственно адресуемая память;

- расширенная память, доступ к ячейкам которой возможен при использовании специальных программ-драйверов (специальных программ, управляющих работой памяти или внешними устройствами ЭВМ и организующих обмен информацией между микропроцессором, основной памятью и внешними устройствами).

Расширенная память может быть использована главным образом для хранения данных и некоторых программ операционной системы. Часто расширенную память используют для организации виртуальных (электронных) дисков..

В современных компьютерах существует режим виртуальной адресации. Виртуальная адресация используется для увеличения предоставляемой программам оперативной памяти за счёт отображения в части адресного пространства фрагмента внешней памяти.