Внешние запоминающие устройства

Устройства внешней памяти, или, иначе, внешние запоминающие устройства, весьма разнообразны. Их можно классифицировать по целому раду признаков: по виду носителя, по типу конструкции, по принципу записи и считывания информации, по методу доступа и т. д. При этом под носителем понимается материальный объект, способный хранить информацию.

Один из возможных вариантов классификации ВЗУ приведен на рис. 9.4.

В зависимости от типа носителя все ВЗУ можно разделить на носители на магнитной ленте и дисковые носители.

Рис. 9.4: Классификация ВЗУ

Накопители на дисках и некоторые их параметры представлены в табл. 9.1:

• накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) – накопители на флоппи-дисках или дискетах;

• накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) – винчестеры;

• накопители на сменных жестких магнитных дисках, использующие эффект Бернулли;

• накопители на флоптических дисках – floptical-накопители;

• накопители сверхвысокой плотности записи (Very High Density) – VHD-накопители;

• накопители на оптических компакт-дисках (Compact Disk ROM) – CD-ROM;

• накопители на оптических дисках с однократной записью и многократным чтением (Continuous Composite Write Once, Read Many) – CC WORM;

• накопители на магнитооптических дисках – НМОД;

• накопители на цифровых видеодисках (Digital Versatile Disk) – DVD и др.

Таблица 9.1

Тип носителя	Емкость, Мбайт	Время доступа, мс	Трансфер, Кбайт/с	Вид доступа
НГМД	1,2; 1,44	65–100	55–150	Чтение-запись
Жесткий диск	1000–250 000	5–30	500–6000	Чтение-запись
Бернулли	20–230	20	500–2000	Чтение-запись
Floptical	20–120	65	100–1000	Чтение-запись
VHD	120–240	65	200–1000	Чтение-запись
DVD	4700–17 000	150–200	1380	Чтение-запись
CD-ROM	250–1500	50–300	150–3000	Чтение
CD-RW	120–1000	50–150	150–3000	Чтение-запись
НМОД	128–2600	50–150	300–6000	Чтение-запись

Время доступа – средний временной интервал, в течение которого накопитель находит требуемые данные.

Трансфер – скорость передачи данных при последовательном чтении.

Принцип работы памяти в процессе выполнения программы в эвм

При запуске какой-либо программы, файлы программы с жесткого диска загружаются в оперативную память (рис. 9.5). Но так как программа имеет размер больше чем емкость оперативной памяти, часть программы записывается в виртуальную память (это часть свободного места на жестком диске, отведенная операционной системой).

Рис. 9.5: Функциональная схема организации и принципа работы памяти

Процесс записи информации в ОЗУ производится контроллером прямого доступа к памяти, без участия микропроцессора. В контроллере находится регистр, в котором записывается адрес ячейки ОЗУ, в которую он записывает данные. После передачи информации на ОЗУ, адрес передается на регистры адреса микропроцессорной памяти.

По этому адресу часть программы считывается из оперативной памяти и записывается в кэш-память микропроцессора. Кэш-память расположена на корпусе МП, поэтому считывание из нее информации происходит гораздо быстрее, чем из оперативной памяти. Далее микропроцессор выполняет часть программы, записанную в КЭШ. После обработки первой части программы вторая часть записывается в кэш-память микропроцессора и МП выполняет следующую часть программы. Когда будет обработана вся программа, находящаяся в оперативной памяти, она переписывается в виртуальную память, а освободившееся место в ОЗУ занимает следующая часть этой программы или другая программа.

Контрольные вопросы по теме:

1. Приведите классификацию запоминающих устройств ЭВМ и дайте краткую характеристику отдельных классов.

2. Что такое статическая оперативная память и динамическая оперативная память и где ее используют?

3. Поясните назначение и классификацию КЭШ-пямяти.

4. Поясните физическую структуру основной памяти.

5. Что такое ПЗУ, каково его назначение и в чем особенности ПЗУ типа FLASH?

6. Поясните логическую структуру основной памяти.

7. Как адресуются ячейки основной памяти?

11