Информатика. Курс лекций. Громов Ю.Ю - 8 стр.

UptoLike

Рис. 1.5. Организация ячейки памяти в 1 байт
Микрокомпьютеры, используемые, например в микроволновых печах, имеют основную память, которая измеряется всего
лишь несколькими сотнями ячеек, тогда как компьютеры, предназначенные для хранения и обработки большого количества
информации, имеют миллиарды ячеек основной памяти. Размер основной памяти машины часто измеряется единицами в
1 048 576 отдельных ячеек. (Величина 1 048 576 это число, равное 2
20
, и это значение более удобно в качестве единицы из-
мерения в компьютере, чем число 1 000 000). Для обозначения этой единицы измерения используется термин мега. Аббре-
виатура Мбайт обычно употребляется как сокращение для термина мегабайт. Следовательно, память емкостью 4 Мбайт
содержит 4 194 304 (4 × 1 048 576) ячейки, каждая размером 1 байт. Другими единицами измерения памяти являются килобайт
(сокращенно кбайт), который равен 1024 байт (2
10
байт), и гигабайт (сокращенно Гбайт), который равен 1024 Мбайт, или 2
30
байт.
Для идентификации отдельных ячеек основной памяти машины каждой ячейке присваивается уникальное имя, назы-
ваемое адресом ячейки (address). Эта система аналогична методу, используемому для поиска здания в городе по указанному
адресу. Однако в случае с ячейками памяти применяются исключительно цифровые адреса. Точнее говоря, можно просто
представить себе все эти ячейки помещенными в один ряд и пронумерованными в восходящем порядке, начиная с нуля. Ад-
реса ячеек в машине с памятью 4 Мбайт будут представлены числами 0, 1, 2, ..., 4194304. Следует отметить, что такая систе-
ма адресации не только позволяет однозначно идентифицировать каждую ячейку памяти (рис. 1.6), но и упорядочивает их,
делая правомочными такие выражения, как "следующая ячейка" или "предыдущая ячейка".
В состав основной памяти машины, помимо электрической цепи, фиксирующей значения битов, входит и другая цепь,
позволяющая остальным компонентам машины записывать данные в ячейки памяти и извлекать их оттуда. Благодаря этому
другие схемы могут считывать информацию из памяти посредством электронного запроса на извлечение содержимого ячей-
ки с определенным адресом (это действие называется операцией считывания) или записывать информацию в память, посы-
лая запрос на помещение определенной комбинации двоичных разрядов в ячейку с указанным адресом (это действие назы-
вается операцией записи).
Поскольку основная память машины организована в виде небольших, прямо адресуемых ячеек, это позволяет адресо-
вать каждую ячейку памяти в отдельности, т.е. данные, помещенные в основную память, могут обрабатываться в произволь-
ном порядке. Это поясняет, почему основную память машины часто называют памятью с произвольной выборкой (random
access memory, RAM). Возможность произвольного доступа к небольшим блокам данных совершенно противоположна
принципам работы с устройствами массовой памяти, которые будут обсуждаться в следующем разделе.
Рис. 1.6. Образное представление ячеек памяти,
упорядоченных по адресам
В этих устройствах длинные строки битов приходится обрабатывать как единый блок. Если память типа RAM создается с
использованием технологии динамической памяти, то в этом случае ее называют динамической памятью с произвольной
выборкой (Dynamic RAM, DRAM).
Важным следствием упорядоченности ячеек в основной памяти и отдельных битов в пределах каждой такой ячейки яв-
ляется то, что вся совокупность битов памяти машины, в сущности, располагается в один длинный ряд. Следовательно, от-
дельные части этого длинного ряда могут использоваться для хранения комбинаций двоичных разрядов, длина которых бу-
дет больше длины отдельной ячейки. В частности, если память разделена на ячейки размером один байт, для сохранения
строки из 16 бит можно просто воспользоваться двумя последовательными ячейками памяти.
Вопросы для самопроверки
1. При каких значениях на входах представленной ниже схемы на ее выходе появится значение 1?