2. Сопроцессоры

Большая часть процессоров младших поколений не умела выполнять команды над вещественными числами. Точнее, в процессорах не предусматривалось для этого аппаратных средств - электронных микросхем, и любое действие с вещественными числами выполнялось с помощью специальных подпрограмм "эмуляции вещественной арифметики". Такое проектирование процессоров значительно снижало их стоимость, а кроме того, в широкий круг работ, выполняемых с помощью ПЭВМ не требует применения таких команд. Сюда относится работа с текстами, бухгалтерские расчеты и делопроизводство, работа с базами данных, простые игры и т.д.

Поэтому процессоры i86, i286, i386 и i486SX предназначались только для работы с целочисленной арифметикой (с возможностью выполнять работу с вещественными числами по подпрограммам). Однако, если такой процессор использовался для сложных научных расчетов или для программ с движущимися графическими объектами, такие процессоры не обеспечивали требуемой производительности.

Для таких случаев, разработчики ПЭВМ предусмотрели на материнской плате специальные гнезда для вставления дополнительного процессора "расширенной арифметики". Этот процессор, получивший название сопроцессора, выполнял только команды над числами с плавающей точкой по указанию основного процессора. Сопроцессоры разрабатывались под соответствующий основной процессор, и носили имя с номером на единицу больше чем основной: для i8086 - i8087, для i286 - i287, для i396 - i387 и т.д. Начиная с i486DX сопроцессор встраивался внутрь основного процессора.

В настоящее время дополнительные процессоры появились на платах видеопамяти и звуковых картах, так как при работе с движущимися изображениями и оцифрованным звуком, требуется проводить очень много вычислений с тригонометрическими функциями.

3. Внутренняя память

И программа и данные, непосредственно участвующие в преобразовании информации должны находиться во внутренней памяти компьютера, т.к. процессор работает с линейно-адресованной памятью. Вся внутренняя память перенумерована (каждый байт, начиная с номера 0), причем разные "отрезки" адресного пространства относятся к различным видам внутренней памяти. По своему назначению обычно выделяют такие виды внутренней памяти, как оперативная, постоянная, энергонезависимая CMOS RAM и кэш. По возможностям записи информации в память выделяют т.н. RAM (Random Access Memory - память произвольного доступа), ROM (Read Only Memory - память только для чтения) и некоторую модификацию ROM - программируемую память PROM. Для RAM используют как динамическую, дешевую память, хранящую единицу в виде заряда конденсатора, так и статическую, реализованную на триггерах. Последняя содержит 4-6 транзисторов на 1 разряд (динамическая - 1-2 транзистора), поэтому дороже, но в несколько раз быстрее первой. Рассмотрим основные виды внутренней памяти.

1. Оперативная память

Предназначена для размещения постоянно используемой части операционной системы, выполняемой прикладной программы и обрабатываемых данных, резидентно загруженных программ и драйверов. Выполняется на микросхемах динамической памяти с временем доступа порядка 70 наносекунд.

Время доступа не является, однако, единственной или наиболее важной характеристикой микросхем памяти. Более значимо такое понятие, как время цикла, которое говорит о том, как быстро можно произвести повторное обращение. В динамических микросхемах это время больше времени доступа, в статических чипах эти времена равны, что говорит о более скоростных режимах последних.

Оперативная память реализована в форме плат-модулей SIMM (SingleInlineMemoryModule)cодносторонним расположением микросхем, или DIMM (Dual In line ...) - с микросхемами памяти с обоих сторон платы. Модули вставляются в специальные разъемы материнской платы. Существуют модули с 30-контактными и 72-контактными разъемами. Первые бывают емкостью 256Кбайт, 1Мбайт, 4Мбайт и 16Мбайт. Большинство микросхем рассчитано на 9 разрядный байт (с 1 битом контроля четности), однако современные микросхемы имеют высокую степень надежности - средняя наработка на отказ - несколько десятков лет, поэтому можно встретить память без такого контроля. Для 32-разрядных ПЭВМ обязательно ставить по 4 или по 8 SIMM в системную плату.

72-контактные выпускаются емкостью 1 - 64 Мбайт (кратные степеням 2), используются в основном на Pentium платах и иногда на 486-х. Вставлять в системную плату можно и 1 SIMM.

В настоящее время используются только модули DIMM.

Начальные 640 Кбайт ОП называются базовой (основной, стандартной) памятью. Программы DOS могут работать только в базовой памяти. Память от 640 Кбайт до 1 Мбайт может использоваться для специальных целей операционной системой. Эта память носит название "верхней" (UMB - Upper Memory Blocks). Во-первых эти адреса используются для видеопамяти, во-вторых для ROM BIOS и в-третьих для загрузки туда дополнительных драйверов.

Если в ПЭВМ больше 1 Мбайт оперативной памяти, она (за пределами 1 Мбайт) называется "расширенной" (extended). Эта память может использоваться процессорами 386 и более мощными либо при наличии специальных драйверов, либо при работе в операционных системах Windows, OS/2 или UNIX.