Structura și principiul de funcționare a RAM. Structura RAM

Celula de memorie Memoria computerului constă din „particule” individuale de biți, combinate în grupuri (registre) de 8 biți (octeți). 1 octet este o unitate elementară de memorie. Fiecare octet are propriul său număr (adresă) și conținut cod binar. Când procesorul procesează informații, găsește celula dorită la o adresă de memorie, citește conținutul, efectuează acțiunile necesare și scrie rezultatul într-o altă celulă de memorie. Grup de celule de memorie de octeți consecutivi memorie internă. Conținutul cuvântului mașină al unei celule de memorie Lățimea celulei de memorie și dimensiunea cuvântului mașină în biți sunt egale cu lățimea procesorului

Memorie de mare viteză implementată sub forma unui circuit electronic. RAM este disponibilă pentru citirea și scrierea informațiilor. În RAM sunt stocate programul care rulează în prezent și datele necesare pentru acesta, datele pot fi editate, șterse sau adăugate. Aceasta este memoria de stocare temporară. RAM stochează informații numai în timpul unei sesiuni de lucru cu un computer - după oprirea computerului din rețea, datele stocate în RAM se pierd pentru totdeauna. RAM este un dispozitiv volatil. Capacitate modele moderne variază de la 512 la 1024 MB. RAM – memorie cu acces aleatoriu (RAM – memorie cu acces aleatoriu).

ROM - memorie permanentă (ROM - memorie doar în citire - memorie doar în citire). În multe computere, ROM-ul este implementat ca un microcircuit separat, în care comenzi de bază, efectuând interacțiunea inițială între hardware și software. Acest tip de memorie este doar pentru citire. După oprirea computerului, informațiile sunt salvate. ROM este un dispozitiv nevolatil. ROM-ul conține o parte din sala de operație sisteme BIOS(De bază Intrare-Ieșire Sistem).

Memoria cache – memorie intermediară între RAM și ROM „Cache” - ascunzătoare, depozit (cuvânt englezesc). Folosit pentru a crește viteza computerului. „Secretul” cache-ului constă în faptul că acesta este invizibil pentru utilizator, iar datele stocate acolo sunt inaccesibile pentru software-ul aplicației. Utilizarea acestui tip de memorie internă reduce numărul de accesări la hard disk. Absența memoriei cache se poate reduce semnificativ (20-30%) performanța generală calculator.

Memorie nevolatilă(Memorie CMOS, Metal-Oxid-Semiconductor complementar) Diverse opțiuni Configurațiile computerului, cum ar fi numărul și tipul de unități de disc, tipul de adaptor video, prezența unui coprocesor și alte date, sunt stocate în așa-numita memorie CMOS. Cipul de memorie CMOS conține, de asemenea, obișnuit ceas electronic. Datorită lor, poți afla oricând data curentă si timp. Pentru a vă asigura că, atunci când computerul este oprit, conținutul memoriei CMOS nu este șters și ceasul continuă să numere timp invers, cipul de memorie CMOS este alimentat de o baterie sau un acumulator mic special, care este, de asemenea, situat pe placa de sistem

Ministerul Educației și Științei din Regiunea Nijni Novgorod

bugetul de stat institutie de invatamant

medie învăţământul profesional

„Colegiul Provincial Bor”

Specialitatea 230701 Informatica aplicata(pe industrie)

Abstract

Pe tema: Structura RAM.

Disciplina: sisteme de operare si medii.

Finalizat:

student gr. IT-41

Rodov A.E.

Verificat:

Markov A.V.

Cartierul urban Bor

201 5

Introducere

RAM(din limba engleză Random Access Memory) memorie cu acces aleatoriu. RAM ( memorie cu acces aleatoriu)volatil parte a sistemului memoria calculatorului , în care fișierul executabil este stocat în timp ce computerul rulează. codul mașinii ( programe), și

Schimba

foaie

Documentul nr.

Semnătura

Data

foaie

PPP PI 23.00.00 TO

date intermediare de intrare, ieșire procesate de procesor.

Structura RAM

RAM este format din celule, fiecare dintre acestea putând conține o unitate de informație - un cuvânt de mașină. Fiecare celulă are două caracteristici: adresa și conținutul. Prin registrul de adrese al microprocesorului, puteți accesa orice celulă de memorie.

Modelul memoriei segmentare

A fost odată ca niciodată, în zorii nașterii echipamente informatice, RAM-ul era foarte mic și s-au folosit 2 octeți (așa-numitul „cuvânt”) pentru a-l adresa. Această abordare a făcut posibilă adresarea a 64 KB de memorie, iar adresarea a fost liniară - a fost folosit un singur număr pentru a indica adresa. Mai târziu, pe măsură ce tehnologia s-a îmbunătățit, producătorii și-au dat seama că este posibil să accepte cantități mai mari de memorie, dar pentru a face acest lucru trebuiau să mărească dimensiunea adresei. Pentru compatibilitate cu ceea ce a fost deja scris software s-a decis să facă acest lucru: adresarea este acum cu două componente (segment și offset), fiecare dintre ele pe 16 biți, iar programele vechi, deoarece foloseau o componentă de 16 biți și nu știu nimic despre segmente, continuă să funcționeze

Schimba

foaie

Documentul nr.

Semnătura

Data

foaie

PPP PI 23.00.00 TO

Structura logică a memoriei RAM

Un spațiu de adrese este un set de adrese pe care un procesor le poate genera. Pentru ce? Bună întrebare. Faptul este că fiecare celulă de memorie are o adresă. Și pentru a citi (sau a scrie) informațiile stocate în el, trebuie să le accesați la adresa acesteia. Adresele sunt împărțite în virtuale (logice) și fizice. Adresele fizice sunt adrese reale celule de memorie reale. Programele sunt profund paralele cu astfel de adrese, deoarece operează cu nume simbolice, care sunt apoi convertite în adrese virtuale de către traducător. Apoi adresele virtuale sunt convertite în cele fizice.

Adresele logice sunt reprezentate în formă hexazecimală și constau din două părți. În mod logic, memoria RAM este împărțită în segmente. Deci prima parte a adresei logice este începutul segmentului, iar a doua este decalajul de la acest început (segment, offset)

Structura logică este împărțită în 5 zone:

1. Memoria convențională memoria principală;

Începe de la adresa 00000 (0000:0000) și merge până la 90000 (9000:0000). Aceasta ocupă 640 KB. În primul rând, în această zonă este încărcat tabelul vector de întrerupere, începând de la 00000 și ocupând 1 KB, urmat de datele de la BIOS (contor cronometru, buffer de tastatură etc.), și apoi tot felul de 16 programe pe biți DOS (pentru ei, 640 KB este o barieră dincolo de care doar programele pe 32 de biți pot sări). Pentru date BIOS și 768 de octeți sunt alocați.
2. UMA (Zona de memorie superioară ) memorie superioară;

Începe de la adresa A0000 și până la FFFFF . Ocupă 384 KB. Informațiile legate de hardware-ul computerului sunt încărcate aici. UMA poate fi împărțit în 3 părți a câte 128 KB fiecare. Prima parte (de la A0000 la BFFFF ) este destinat memoriei video. La următoarea parte (de la De la 0000 la DFFFF ) se încarcă programe BIOS adaptoare. Ultima parte (din E 0000 la FFFFF ) rezervat pentru sistem BIOS . Cert este că ultimii 128 KB nu sunt utilizați pe deplin. În cele mai multe cazuri, sub BIOS sunt folosiți doar ultimii 64 KB. Partea gratuită U.M.B. condus de sofer EMM 386.EXE și este folosit pentru nevoi sistem de operare.
3. HMA (High Memory Area) zonă de memorie mare;

Schimba

foaie

Documentul nr.

Semnătura

Data

foaie

PPP PI 23.00.00 TO

Istoria regiunii H.M.A. se extinde până la procesorul 80286, sau mai degrabă la o eroare în circuitul său. Am spus deja că procesoarele 8086 și 8087 aveau o magistrală de adrese pe 20 de biți, funcționau în modul realși ar putea contacta adresa cât mai mult posibil FFFFF (FFFF: 000 F ). Dar procesorul 80286 avea deja o magistrală de adrese pe 24 de biți, funcționa în moduri reale și protejate și putea adresa până la 16 MB de memorie.
4. XMS (specificație de memorie extinsă ) memorie suplimentară;

Să lucrez în XMS folosind DOS , a fost dezvoltat un alt mod pentru procesoare - virtual. DOS nu poate depăși bariera de 640 KB, modul virtual vă permite să spargeți memorie suplimentarăîn părți de

1 MB. Fiecare parte este încărcată cu un program DOS și acolo sunt gătite în mod real, dar fără a interfera între ele vor fi executate simultan. Aplicațiilor pe 32 de biți nu le pasă de bariera de 640 KB. XMS responsabil pentru traducerea driverului modurilor procesorului EMM 386.EXE , și pentru organizarea regiunii în sine HIMEM. SYS . Vezi ce se întâmplă în tine XMS este posibil folosind SysInfo din suita Norton Utilities.
5. memorie extinsă EMS (Expanded Memory Specification);

Această zonă este situată în memoria superioară și ocupă aproximativ 64 KB. A fost folosit înainte doar în computerele vechi cu RAM

1 MB. Datorită specificațiilor sale, aceasta este o zonă destul de lentă. Faptul este că memoria extinsă este unul dintre multele segmente comutate. După ce segmentul este plin, segmentul folosit este înlocuit cu unul nou. Dar nu poți lucra decât cu un singur segment, iar asta, tu însuți trebuie să înțelegi, nu este foarte bun, convenabil și rapid. De obicei primul segment EMS situat la D000.

Structura logică a memoriei RAM în formă grafică.

Schimba

foaie

Documentul nr.

Semnătura

Data

foaie

PPP PI 23.00.00 TO

4. Memoria dinamică cu acces aleatoriu DRAM

DRAM - asta este foarte tip vechi Chip-uri RAM, care nu au fost folosite de mult timp. Într-un mod diferit DRAM acest memorie dinamică cu ordine aleatorie de eșantionare. Unitate minima informația la stocarea sau transmiterea datelor într-un computer este puțin. Fiecare bit poate avea două stări: pornit (da, 1) sau oprit (nu, 0). Orice cantitate de informații constă în cele din urmă din biți care sunt activați și dezactivați. Astfel, pentru a salva sau transmite orice cantitate de date este necesară stocarea sau transmiterea fiecărui bit, indiferent de starea acestuia, a acestor date.

Pentru a stoca biți de informații în RAM există celule. Celulele constau din condensatoare și tranzistoare. Iată o diagramă aproximativă și simplificată a unei celule DRAM:

Fiecare celulă poate stoca doar un bit. Dacă condensatorul celulei este încărcat, înseamnă că bitul este pornit, dacă este descărcat, este oprit. Dacă trebuie să vă amintiți un octet de date, veți avea nevoie de 8 celule (1 octet = 8 biți). Celulele sunt situate în matrice și fiecare dintre ele are propria sa adresă, constând dintr-un număr de rând și un număr de coloană.

Schimba

foaie

Documentul nr.

Semnătura

Data

foaie

PPP PI 23.00.00 TO

Acum să vedem cum se întâmplă lectura. În primul rând, semnalul RAS (Row Address Strobe) este aplicat tuturor intrărilor, aceasta este adresa rândului. După aceasta, toate datele din această linie sunt scrise în buffer. Apoi semnalul CAS (Column Address Strobe) este aplicat registrului, acesta este un semnal de coloană și este selectat bitul cu adresa corespunzătoare. Acest bit este furnizat la ieșire. Dar în timpul citirii, datele din celulele liniei de citire sunt distruse și trebuie rescrise prin luarea lor din buffer.

Acum înregistrarea. Semnalul WR (Write) este aplicat și informațiile sunt furnizate magistralei coloanei nu din registru, ci din informațiile din memorie introduse prin comutator, definite de adresa coloană. Astfel, trecerea datelor atunci când sunt scrise este determinată de o combinație a semnalelor de adresă de coloană și rând și de permisiunea de a scrie date în memorie. La scriere, datele din registrul de rânduri nu sunt scoase.

Trebuie luat în considerare faptul că matricele cu celule sunt aranjate astfel:

Schimba

foaie

Documentul nr.

Semnătura

Data

foaie

PPP PI 23.00.00 TO

Aceasta înseamnă că nu vor fi citite un bit odată, ci mai multe. Dacă 8 matrice sunt situate în paralel, atunci un octet va fi citit deodată. Aceasta se numește adâncime de biți. Numărul de linii de-a lungul cărora vor fi transmise datele de la (sau către) matrice paralele este determinat de lățimea magistralei de intrare/ieșire a microcircuitului.
Când vorbim despre funcționarea DRAM, trebuie luat în considerare un punct. Ideea este că condensatorii nu pot stoca încărcarea la nesfârșit și, în cele din urmă, se „se scurge”. Operația de reîncărcare se numește Reîmprospătare sau regenerare. Această operațiune are loc aproximativ la fiecare 2 ms și uneori durează până la 10% (sau chiar mai mult) din timpul de lucru al procesorului.

Cea mai importantă caracteristică DRAM este viteza, sau mai simplu spus, durata ciclului + latența + timpul de acces, unde durata ciclului timpul petrecut pentru transferul de date, latența instalare inițială adresele de rând și de coloană, iar timpul de acces este timpul de căutare pentru celula în sine. Acest gunoi este măsurat în nanosecunde (o miliardime dintr-o secundă). Cipurile de memorie moderne au viteze sub 10 ms.

RAM este controlată de un controler situat în chipset placa de baza, sau mai degrabă în acea parte a ei numită North Bridge.

Schimba

foaie

Documentul nr.

Semnătura

Data

foaie

PPP PI 23.00.00 TO

Și acum, după ce am înțeles cum funcționează RAM, să ne dăm seama de ce este nevoie. După procesor, memoria RAM poate fi considerată cel mai rapid dispozitiv. Prin urmare, schimbul principal de date are loc între aceste două dispozitive. Toate informațiile în computer personal stocate pe hard disk. Când porniți computerul, driverele sunt scrise în RAM (Random Access Memory) din șurub, programe specialeși elemente ale sistemului de operare. Apoi acele programe și aplicații pe care le vei lansa vor fi înregistrate acolo. Închiderea acestor programe le va șterge din RAM. Datele înregistrate în RAM sunt transferate către CPU (Central Processing Unit), unde sunt procesate și scrise înapoi. Și așa tot timpul: au dat o comandă procesorului să ia biți la așa și așa adrese, cumva să le proceseze acolo și să le întoarcă la locul lor sau să le scrie pe una nouă - el a făcut exact asta.

Toate acestea sunt bune atâta timp cât există suficiente celule RAM. Dacă nu? Apoi intră în joc fișierul de schimb. Acest fișier se află pe hard disk și tot ce nu se potrivește în celulele RAM este scris acolo. Deoarece viteza șurubului este semnificativ mai mică decât a memoriei RAM, funcționarea fișierului de paginare încetinește foarte mult sistemul. În plus, reduce longevitatea hard disk-ului în sine.

Creșterea cantității de memorie nu duce la o creștere a performanței acesteia. Modificarea dimensiunii memoriei nu va afecta în niciun fel funcționarea acesteia. Dar dacă luăm în considerare funcționarea sistemului, atunci este o altă chestiune. Dacă aveți suficientă RAM, creșterea volumului nu va duce la o creștere a vitezei sistemului. Dacă nu există suficiente celule RAM, atunci creșterea numărului acestora (cu alte cuvinte, adăugarea uneia noi sau înlocuirea uneia vechi cu una nouă cu o capacitate de memorie mai mare) va accelera sistemul.

Schimba

foaie

Documentul nr.

Semnătura

Data

foaie

PPP PI 23.00.00 TO

Schimba

foaie

Documentul nr.

Semnătura

Data

foaie

PPP PI 23.00.00 TO

Resurse de internet

http://nikesina.ucoz.ru/

http://www.whatis.ru/

http://wiki.mvtom.ru/

http://www.teryra.com/

http://smartronix.ru/

http://allrefs.net/

http://sonikelf.ru/

http://beginpc.ru/

Referințe

Ghid practic administrator de sistem. (2012)

Andrew Tanenbaum, Todd Austin - Arhitectura computerelor (2013)

Ministerul Educației și Științei din Regiunea Nijni Novgorod

Instituție de învățământ bugetară de stat

învăţământul secundar profesional

„Colegiul Provincial Bor”

Specialitatea 230701 Informatica aplicata (pe industrie)

Abstract

Pe subiect: Structura RAM.

Disciplina: sisteme de operare si medii.

Finalizat:

student gr. IT-41

Rodov A.E.

Verificat:

Markov A.V.

Cartierul urban Bor

Introducere

RAM(din engleza Aleatoriu Acces Memorie) memorie cu acces aleatoriu. RAM ( memoria cu acces aleatoriu) este o parte volatilă a unui sistem de memorie de calculator în care codul de mașină executabil (programele) este stocat în timp ce computerul funcționează, precum și date intermediare de intrare, ieșire procesate de procesor.

1. Structura RAM

2. Modelul memoriei segmentare

Pe vremuri, în zorii tehnologiei informatice, memoria RAM era foarte mică și 2 octeți (așa-numitul „cuvânt”) erau folosiți pentru a o aborda. Această abordare a făcut posibilă adresarea a 64 KB de memorie, iar adresarea a fost liniară - a fost folosit un singur număr pentru a indica adresa. Mai târziu, pe măsură ce tehnologia s-a îmbunătățit, producătorii și-au dat seama că este posibil să accepte cantități mai mari de memorie, dar pentru a face acest lucru trebuiau să mărească dimensiunea adresei. Pentru compatibilitate cu software-ul deja scris, s-a decis să se facă acest lucru: adresarea este acum bicomponentă (segment și offset), fiecare dintre ele pe 16 biți, iar programele vechi au folosit o componentă pe 16 biți și nu știu nimic despre segmente și continuă să funcționeze

4. DRAM – Memoria dinamică cu acces aleatoriu

DRAM- Acesta este un tip foarte vechi de cip RAM, care nu a fost folosit de mult timp. Într-un mod diferit DRAM este o memorie dinamică cu o ordine de acces aleatoriu. Unitatea minimă de informație la stocarea sau transmiterea datelor într-un computer este un bit. Fiecare bit poate avea două stări: pornit (da, 1) sau oprit (nu, 0). Orice cantitate de informații constă în cele din urmă din biți care sunt activați și dezactivați. Astfel, pentru a salva sau transmite orice cantitate de date este necesară stocarea sau transmiterea fiecărui bit, indiferent de starea acestuia, a acestor date.

Pentru a stoca biți de informații în RAM există celule. Celulele constau din condensatoare și tranzistoare. Iată o diagramă aproximativă și simplificată a unei celule DRAM:

Acum să vedem cum se întâmplă lectura. În primul rând, semnalul RAS (Row Address Strobe) este aplicat tuturor intrărilor - aceasta este adresa rândului. După aceasta, toate datele din această linie sunt scrise în buffer. Apoi semnalul CAS (Column Address Strobe) este aplicat registrului - acesta este un semnal de coloană și este selectat bitul cu adresa corespunzătoare. Acest bit este furnizat la ieșire. Dar în timpul citirii, datele din celulele liniei de citire sunt distruse și trebuie rescrise prin luarea lor din buffer.

Acum înregistrarea. Semnalul WR (Write) este aplicat și informațiile sunt furnizate magistralei coloanei nu din registru, ci din informațiile din memorie introduse printr-un comutator determinat de adresa coloanei. Astfel, trecerea datelor atunci când sunt scrise este determinată de o combinație a semnalelor de adresă de coloană și rând și de permisiunea de a scrie date în memorie. La scriere, datele din registrul de rânduri nu sunt scoase.

Trebuie luat în considerare faptul că matricele cu celule sunt aranjate astfel:

Cea mai importantă caracteristică a DRAM este viteza sau, pur și simplu, durata ciclului + timpul de întârziere + timpul de acces, unde durata ciclului este timpul petrecut cu transferul de date, timpul de întârziere este setarea inițială a adresei rândului și coloanei, iar timpul de acces este timpul de căutare a celulei în sine. Acest gunoi este măsurat în nanosecunde (o miliardime dintr-o secundă). Cipurile de memorie moderne au viteze sub 10 ms.

RAM este controlată de un controler situat în chipsetul plăcii de bază, sau mai exact în acea parte a acestuia numită North Bridge.

Și acum, după ce am înțeles cum funcționează RAM, să ne dăm seama de ce este nevoie. După procesor, memoria RAM poate fi considerată cel mai rapid dispozitiv. Prin urmare, schimbul principal de date are loc între aceste două dispozitive. Toate informațiile de pe un computer personal sunt stocate pe hard disk. Când porniți computerul, driverele, programele speciale și elementele sistemului de operare sunt scrise în RAM (Random Access Memory) din șurub. Apoi acele programe - aplicații pe care le vei lansa vor fi înregistrate acolo. Închiderea acestor programe le va șterge din RAM. Datele înregistrate în RAM sunt transferate la CPU (Central Processing Unit), unde sunt procesate și scrise înapoi. Și așa tot timpul: au dat o comandă procesorului să ia biți la așa și așa adrese, cumva să le proceseze acolo și să le întoarcă la locul lor sau să le scrie pe una nouă - el a făcut exact asta.

Creșterea cantității de memorie nu duce la o creștere a performanței acesteia. Modificarea dimensiunii memoriei nu va afecta în niciun fel funcționarea acesteia. Dar dacă luăm în considerare funcționarea sistemului, atunci este o altă chestiune. Dacă aveți suficientă memorie RAM, creșterea volumului nu va duce la o creștere a vitezei sistemului. Dacă nu există suficiente celule RAM, atunci creșterea numărului acestora (cu alte cuvinte, adăugarea uneia noi sau înlocuirea uneia vechi cu una nouă cu o capacitate de memorie mai mare) va accelera sistemul.

General schema bloc procesor

principiul von Neumann

Cursul 3

Principiul lui Von Neumann. ALU. Un program ca o secvență de coduri de comandă. Adresa celulei de memorie. Registrele procesorului. Cum un procesor adaugă două numere.

Majoritate calculatoare moderne se bazează pe principiile formulate de omul de știință american, unul dintre părinții ciberneticii, John von Neumann. Aceste principii au fost publicate pentru prima dată de von Neumann în 1945 în propunerile sale pentru mașina EDVAC. Acest computer a fost una dintre primele mașini cu programe stocate, de exemplu. cu un program stocat în memoria aparatului și care nu este citit de pe un card perforat sau altul dispozitiv similar. În general, aceste principii se rezumă la următoarele:

1) Blocurile principale ale unei mașini von Neumann sunt o unitate de control, o unitate aritmetică-logică, memorie și un dispozitiv de intrare-ieșire.

2) Informația este codificată în formă binară și împărțită în unități numite cuvinte.

3) Algoritmul este prezentat sub forma unei secvențe de cuvinte de control care determină sensul operației. Aceste cuvinte de control se numesc comenzi. Un set de comenzi care reprezintă un algoritm se numește program.

4) Programele și datele sunt stocate în aceeași memorie. Cuvintele eterogene diferă prin modul în care sunt folosite, dar nu și prin modul în care sunt codificate.

5) Dispozitivul de control și dispozitivul aritmetic sunt de obicei combinate într-unul, numit procesor central. Ele determină acțiunile care trebuie efectuate prin citirea comenzilor din RAM. Procesarea informațiilor prescrisă de algoritm se reduce la executarea secvențială a comenzilor într-o ordine determinată în mod unic de program.

Calculatoarele construite pe aceste principii se numesc mașini von Neumann.

Procesorul este cipul central al unui computer care efectuează operațiuni de prelucrare a informațiilor și sef de munca alte dispozitive informatice.

Procesorul este un cip cu un număr mare contacte, având o formă dreptunghiulară sau pătrată și care se potrivesc cu ușurință în palmă.

Inventatorul microprocesorului ca circuit în care este asamblată aproape toată electronica principală a unui computer a fost compania americană INTEL, care a lansat procesorul 8008 în 1970. Istoria calculatoarelor din a patra generație a început odată cu apariția lor.

În activitatea sa, procesorul folosește registre - celule de memorie situate în interiorul procesorului. Figura arată schema generala procesor.

Schema bloc generală a procesorului

Procesorul este împărțit în două părți:

dispozitiv de operare(OU)Şi interfață de magistrală(SHI) .

Scopul amplificatorului operațional - executarea comenzilor, iar SHI pregătește comenzile și datele pentru execuție. Op-amp-ul conține:

unitate aritmetică logică (ALU)- „responsabil” pentru executarea comenzilor,

dispozitiv de control (CU)- preia comenzile din memorie, le trimite la ALU si muta rezultatele obtinute in celula de memorie necesara;

10 registre- folosit în calcule.

Aceste dispozitive oferă execuție de comenzi, calcule aritmetice și operații logice.

Trei elemente ale SHI - unitate de comandă magistrală, coadă de comenzi și registre de segmente - îndeplinește următoarele funcții:

transferul de date la amplificator operațional, la memorie și la dispozitive externe I/O;

adresarea memoriei folosind patru registre de segmente;

preluarea comenzilor necesare pentru execuție din memorie în coada de comenzi.

Computerul are două tipuri de memorie internă. Memoria persistentă(ROM sau ROM - memorie doar pentru citire). Este un cip special, din care este posibilă doar citirea, deoarece datele din acesta sunt „arse” într-un mod special și nu pot fi modificate. Scopul său principal: susținerea procedurilor bootstrap, execuție diverse verificări etc. În scopuri de programare, cel mai important element al ROM-ului este BIOS-ul (Basic Input/Output System) - sistem de bază intrare/ieșire.

Memoria cu care se ocupă programatorul se numește RAM (memorie cu acces aleatoriu) - memorie cu acces aleatoriu. Conținutul său este atât de citit, cât și de scris. Aici sunt stocate programele și datele în timp ce computerul rulează.

Dispozitivul principal de procesare a informațiilor dintr-un computer este unitatea aritmetic-logică (ALU). Baza sa este circuit electronic, alcătuit dintr-un număr mare de tranzistori, denumiti sumator. Adunatorul efectuează cel mai simplu logic și operatii aritmetice peste datele reprezentate în coduri binare (zerouri și unu). Operațiile logice includ înmulțirea logică (operație AND), adunarea logică (operația SAU) și negația logică (operația NU). Rezultatul unei operații de înmulțire logică este 1 dacă toate variabilele de intrare sunt 1 și 0 dacă cel puțin una dintre ele este 0. Reamintind că 1 este modelat printr-un semnal electric și 0 prin absența unui semnal, putem spune că la ieșirea dispozitivului va exista un semnal electric dacă și numai dacă există un semnal la fiecare intrare:

Rezultatul operației de adunare logică este 0 dacă toate variabilele originale sunt egale cu zero și 1 dacă cel puțin una dintre ele este egală cu 1. Rezultatul operației de negație logică este 1 dacă intrarea este 0 și 0 dacă intrarea este -1.

Pe baza acestor trei operații, operațiile aritmetice pot fi efectuate pe numere reprezentate ca zerouri și unu. Baza teoretică căci acestea sunt legile dezvoltate încă din 1847 de matematicianul irlandez George Boole, cunoscut sub numele de algebră booleană, care folosește doar două numere - 0 și 1. Anterior, se credea că nimeni nu avea nevoie de aceste lucrări ale lui Boole, iar autorul lor a fost supus. a ridiculiza. Cu toate acestea, în 1938, inginerul american Claude Shannon a pus algebra booleană ca bază pentru teoria circuitelor de adunare electrice și electronice de comutare, a căror creare a dus la apariția calculatoarelor capabile să efectueze automat calcule aritmetice.

Toate celelalte operațiuni efectuate de computer se reduc la un număr mare cele mai simple operații aritmetice și logice, similare modului în care operația de înmulțire poate fi redusă la un număr mare de operații de adunare.

În calculatoarele moderne, unitatea aritmetică-logică este combinată cu dispozitive de control într-un singur circuit - CPU .

ÎN sisteme informatice munca de memorie se bazează pe concepte foarte simple. Practic, toată memoria computerului trebuie să facă este să stocheze un bit de informații, astfel încât să poată fi recuperat ulterior.

Unul dintre elementele principale ale unui computer care îi permite să funcționeze normal este memoria. Memoria internă a unui computer este locul unde sunt stocate informațiile cu care lucrează. Memoria internă a computerului este un spațiu de lucru temporar; spre deosebire de ea memorie externă, cum ar fi un fișier de pe o dischetă, este conceput pentru stocarea pe termen lung a informațiilor. Informațiile din memoria internă nu sunt păstrate atunci când alimentarea este oprită.

Fiecare celulă de memorie are o adresă care este folosită pentru a o localiza. Adrese - acestea sunt numere care încep de la zero pentru prima celulă, crescând spre ultima celulă de memorie. Deoarece adresele sunt aceleași cu numerele, computerul poate folosi operații aritmetice pentru a calcula adresele de memorie.

Arhitectura fiecărui computer își impune propriile restricții cu privire la dimensiunea adreselor. Cel mai mare adresa posibilă determină cantitatea de spațiu de adrese pe care o are un computer sau câtă memorie poate utiliza. În mod obișnuit, un computer folosește mai puțină memorie decât permit capabilitățile sale de adresare. Dacă arhitectura unui computer permite cel mai mare spațiu de adrese, acest lucru impune restricții severe asupra capacităților computerului respectiv. Adresele din 8088 au o lungime de 20 de biți, astfel încât procesorul poate adresa doi până la a douăzecea putere de octeți, sau 1024K.