6.1 Адресное пространство

Основная память машины является адресуемой; это значит, что вся ОП представляет собой множество ячеек, отличающихся друг от друга только адресами. Если процессору нужно воспользоваться каким-либо словом, он должен передать в память его адрес. Все множество адресов образует адресное пространство, но не все адреса принадлежат оперативной памяти. Эти адреса могут использоваться для обращения:

• в постоянную память,

• в оперативную память,

• в память дисплея (видеопамять),

• к регистрам периферийных устройств.

Распределение исполнительных адресов по конкретным устройствам и образует «адресное пространство». Пример распределения адресов (а, следовательно, и объемов памяти) приведен на рисунке 6.2.

Дополнительная память

1М

Память ROM BIOS

896К

Окно расширения

Область адаптера

832К

Видеопамять

768К

Основная память

640К

0

Рисунок 6.2 Карта адресов памяти персонального компьютера

6.2 Виды памяти

Постоянная память.

Обычно постоянная память служит для хранения программ начальной загрузки и ряда других системных программ. Как правило, ячейкам постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) присваиваются адреса адресного пространства вблизи 1 Мбайта, см. рисунок 6.2.

ПЗУ выполняет преобразование m-разрядного кода адреса в n-разрядный код хранящегося по этому адресу слова. Таким образом, ПЗУ можно рассматривать в качестве преобразователя кодов. ПЗУ значительно проще оперативной памяти (информация не может записываться в ПЗУ при обычном режиме работы), надежнее и дешевле ее, но обычно медленнее.

Информация в ПЗУ «записывается» прямо на кристалле при нанесении маскирующего слоя и становится неотъемлемой частью этого кристалла. Это не позволяет менять информацию. Более гибкий подход появился с созданием программируемого ПЗУ (ППЗУ). Для процесса записи информации на таких кристаллах требуется более высокое напряжение, чем при записи в ОЗУ. Это приводит к «прожиганию» перемычек в различных местах памяти и, следовательно, записи информации на этом кристалле. «Запись» в ППЗУ производится на специальных устройствах, называемых программаторами, после чего интегральная схема ППЗУ устанавливается в компьютер. После записи изменить записанные данные в компьютере уже невозможно.

В перепрограммируемом ПЗУ можно записать информацию в память, а при необходимости внести в нее изменения, можно всю информацию стереть и начать повторную запись. Запись информации в перепрограммируемое ПЗУ также выполняется на программаторах.

Последним шагом стало создание электрически стираемой программируемой постоянной памяти (ЭСППЗУ), напоминающей ППЗУ, но обладающей одним преимуществом: стирание информации в ней может производиться просто сигналом более высокого напряжения. В настоящее время большое распространение получила флэш-память, представляющая собой особый вид ЭСППЗУ, в котором стирание информации осуществляется блоками или целиком всего содержимого памяти; при этом используются сигналы обычного для компьютера напряжения, но большой длительности. Запись байта информации во флэш-память занимает около 10 мкс и производится сигналами, подаваемыми на адресные входы и информационные выходы (которые в режиме записи играют роль информационных входов). Флэш-память используют не только в качестве памяти BIOS, но и для цифровой записи фотоснимков и для других целей.

Для хранения программ BIOS в настоящее время используют ПЗУ на МОП-элементах и флэш-память.