 |
|
 |  |
|
|
| |
 | Biologie | Chimie | Didactica | Fizica | Geografie | Informatica |
| Istorie | Literatura | Matematica | Psihologie |
MEMORIA
Memoria este locul de stocare a tuturor octetilor de care are nevoie microprocesorul pentru a functiona. Ea contine atin datele brute care urmeza sa fie prelucrate, cin si rezultatele prelucrarilor.
In sensul cel mai strict, memorie poate sa emne orice dispozitiv de stocare a datelor, chiar daca contine un singur bit.
Caracteristica de baza a memoriei pentru PC este posibilitatea de a fi modificata prin intermediul electricitatii. De aceea cele mai practice memorii sunt din circuite integrate, disponibile in diferite forme, deosebindu-se prin functii, accesibilitate, tehnologie si capacitate de viteza.
Din punct de vedere al modului de functionare al memoriei, intalnom doua sisteme de stocare intr-un PC: primar si secundar.
Memoria utilizata direct de microprocesor, fara un transfer de date in registrii acestuia este numita memorie de lucru sau sistem de stocare primar. Posibilitatea de acces imediat la aceasta face posibil ca procesorul sa gaseasca orice valoare fara a cauta blocuri mari de dat, ceea ce a dus la denumirea acestui tip de memorie RAM – memorie cu acces aleatoriu.
Cel de al doilea sistem de stocare este sistemul de stocare secundar, bazat pe discuri si benzi la majoritatea PC-urilor. Datorita capacitatii mari este numit sistem de stocare masiva. Sistemul de stocare primar este caracterizat de viteza de acces, iar cel secundar de capacitate, tendinta fiind de a se extinde si celelalte caracteristici.
La calculatoare, reactia la intreruperea energiei electrice defineste diferenta intre memoria pe termen scurt si cea pe termen lung, proprietate denumita volatilitate. Din acest punct de vedere memoria se clasifica in memorie volatilasi memorie nevolatila (vesnica).
Memoriile volatile pot simula nevolabilitatea prin asigurarea alimentarii cu un sistem de rezerva bazat pe baterii.
Unitatea de 8 biti este standard pentru sistemele de stocare pe calculatoare, si este numita octet sau byte. O jumatate de octet (4 biti) se numeste tetrada. Grupul de 2 octeti (16 biti), a fost definit de Intel ca cuvint. Un cuvint dublu este format din doua cuvinte, adica 32 biti, iar unul cvadruplu din 4 cuvinte (64 biti).Principalele unitati de masura pentru memorie stabilite de Intel sunt:
|
Unit |
Bits |
Bytes |
|
Bit |
1 |
0.125 |
|
Niblu (tetrada) |
4 |
0.5 |
|
Byte (octet) |
8 |
1 |
|
Word |
16 |
2 |
|
Double-word |
32 |
4 |
|
Quad-word |
64 |
8 |
|
Line (486) |
128 |
16 |
Tehnologia MMX a introdus patru noi tipuri de date, deoarece aceasta tehnologie impacheteaza grupurile de date mai mici in registrii de 64 de biti. De ex. 8 octeti sunt inclusi intr-un bloc de 64 de biti, care incape intr-un registru al procesorului, datele fiind sub forma unui octet impachetat.
Tabelul 9. Tipuri de date pe 64 de biti la tehnologia MMX
|
Name |
Basic units |
Number of Units |
|
Packed byte |
Byte (8 bits) |
8 |
|
Packed word |
Word (16 bits) |
4 |
|
Packed double-word |
Double-word (32 bits) |
2 |
|
Quad-word |
64 bits |
1 |
Scrierea numerelor folosind numai cifrele de 0 si 1, sistem binar, este complicata, deoarece pentru numere mai mari sirurile devin foarte lungi si dificil de evaluat. De aceea se utilizeaza pentru referirea acestora sistemul hexagesimal (baza 16), in care pentru reprezentarea numerelor se face cu 16 simboluri: 10 cifre (0-9) si literele A – F (numerele 10 – 15).
Deci numarul zecimal 12 in hexagesimal este C iar in binar 1100, iar numarul 3AB se evalueaza astfel:
3 x 162 + A x 16 + B = 3 x 162 + 10 x 16 + 11 = 936
La sfansitul unui numar hexagesimal se adauga litera H, pentru a sti ca se utilizeaza acest sistem. Deoarece baza in sistemul hexagesimal este 16, puterea a 4-a a lui 2, numerele binare se pot foarte usor converti in hexa.
De ex. numarul 11011010 se imparte in doua grupe de cate 4 cifre: 1101 si 0101, apoi fiecare grupa se transforma in hexa:
(1101)2 = (13)10 = DH iar (0101)2 = (5)10 = 5H
￭partirea in grupe se face intotdeauna de la dreapta la sta, grupul incomplet din sta completandu-se cu zerouri pﯢ la formarea unei grupe de 4 cifre binare: ex. 10 devine 0010.
Presupunand ca memoria unui calculator este de 1 MB, cea mai mica adresa de memorie este 0 iar cea mai mare FFFFFH. Adresa locatiei de memorie de 1 MB este 100000H iar a locatiei de 2 MB este 200000H. La afisarea adresei defecte a memoriei de catre sistemul de calcul, se poate localza byte-ul de memorie in care se situeaza, luand in consiferare cifra cea mai semnificativa (prima din sta). De ex. 50F034H se situeaza intre 5 MB si 6 MB.
Un termen des folosit la memorie este BANC, reprezentand un bloc de memorie de orice dimensiune, aranjat astfel incin numarul de biti este acelasi cu numarul de conexiuni de date intre memorie si procesor. Pentru un Pentium un banc de memorie este un bloc de memorie aranjat pe 64 biti.
Granularitatea memorie se refera la cel mai mic increment cu care se poate mari memoria calculatorului la un anumit moment. Depinde de trei factori: latimea magistralei de date a PC-ului, latimea magistralei de memorie si dimensiunea minima a unitatilor de memorie disponibile. De ex. daca la un Pentium utilizam module de memorie pe 4 octeti (SIMM pe 72 pini) sunt necesare cel putin 2 module.
Capacitatea modulelor de memorie depinde de tehnologia folosita, primele module avand 256 octeti iar cele mai noi ajungand pana la 256 MB.
Un alt parametru important este modul de adresare a memoriei. Fiecarei informatii stocate i se atribuie o locatie de memorie, numita adresa. Aceasta este o eticheta, nu locatia de stocare propriu-zisa. Numarul de biti folositi pentru fiecare cod determina cate adrese pot fi adresate fara confuzii, deci 8 biti de daresa definesc 28 256 locatii de memorie, iar 16 biti 216 ‘ 65536 locatii.
Pentru citirea memoriei, procesorul activeaza liniile de adresa corespunzatoare adressi unitatii de memorie dorite, intr-un ciclu de ceas. In urmatorul ciclu de ceas, controllerul de memorie plaseaza pe magistrala de date a microprocesorului bitii continuti in unitatea de stocare dorita, deci aceasta operattie dureaza doua cicluri de ceas.
Scrierea memoriei functioneza pe acelasi principiu, fiind nevoie tot de doua cicluri de ceas.
In interiorul unui sistem de calcul sunt utilizate urmatoarele tipuri de memorie: -RAM (memoria cu acces aleatoriu):
-DRAM (memorie dinamica), bazata pe condensatoare, necesita intretinerea activa prin reimprospatare. Alcatuite din circuite bazate pe semiconductoare.
-SRAM (memoria statica), permite curentului sa-si continue drumul, operand ca un comutator care permite sau impiedica trecerea curentului electric. Alcatuita din circuite bistabile cu tranzistori, miniaturizate.
-meoria doar pentru citire (ROM): -ROM masca, foarte rar utilizate, programarea se face la fabricare, costuri foarte mari.
-PROM, este un ROM doar pentru citire cu programare. Foloseste siguramntele fuzibile ca elemente de programare, care se ard cu un programator sau arzator de PROM-uri, procesul fiind ireversibil.
-EPROM, memoria ROM cu programare si stergere, au o fereastra in partea superioara, acoperita cu o eticheta, se sterge la expunerea la lumina naturala, raze ultraviolete.
-EEPROM, este un EPROM ce se pot sterge electric, poate fi modificata doar de un numar finit de ori.
-memoria FLASH RAM, pot fi sterse si reprogramate utilizand tensiunea normala din PC. Au durata de viata finita, cele mai vechi trebuiau sterse total ￡intea refolosirii, numindu-se cu stergere masiva.
-memoria virtuala, este o memorie simulata in spatiul oferit de sistemele de stocare masiva. Se utilizeaza un fisier pe hard numit fisier de schimb, care poate fi temporar sau permanent.
Clasificarea memoriei depinde cel putin partial de sistemul de operare rulat.
Din punct de vedere hardware, memoria fizica se imparte in mai multe clase, ce pot fi modificate doar prin ajustari ale componentelor hardware.
In interiorul unui PC intInim urmatoarele zone distincte de memorie:
Baza sistemului de meorie al unui PC este memoria ce poate fi adresata de microprocesor in timpul rularii in mod real, numita memorie in mod real. Domeniul de adrese incepe de la 0, ultima adresa fiind cu putin ￡inte de 1 megaoctet, adica 1048575 sau 0FFFFFH. Deoarece se afla in partea de jos a domeniului de adrese se numeste memorie de baza.
Cand modul real de lucru al procesorului a fost suplimentat cu cel protejat, incepand cu 286, spatiul de adrese a fost largit cu unul nou, mai mare, peste limita de 1MB, ceea ce a dus la redenumirea memoriei de baza in memorie conventionala.
Restul memoriei ce poate fi adresata de procesoarele moderne se numeste in mod protejat. Poate fi accesata de acestea doar in timpul rularii in modul protejat. Domeniul de adrese se intinde de la limita de sus a memoriei in mod real pana la limita de adresare a procesorului (16 MB la 286 sau 4 GB la 386-Pentium).
La primul PC, IBM a rezervat jumatate din domeniul de adrese de 1MB accesat de procesorul 8088, 512 K pentru codul BIOS al sistemului si pentru accesul direct al procesorului la memoria folosita de sistemul video. Jumatatea inferioara a fost lasata la dispozitia programelor. Ulterior, aceasta a fost restra la 384 K utilizati pentru rutinele BIOS si memoria video, iar 640 K au ramas pentru programe, zona numitasi memorie joasa.
IBM a rezervat primul K din memoria joasa pentru functii specifice componentelor hardware si sistemului de operare. Aceasta contine datele folosite de functiile BIOS si este numita zona de date BIOS. Printre octetii din partea de jos se afla vectorii de intrerupere si bufferul de tastatura de 16 biti (16 caractere).
Domeniul de adrese de 384 KB, aflat deasupra memoriei joase din memoria in mod real se numeste memorie superioara, fiind un amalgam de RAM, ROM si spatii libere. In majoritatea PC-urilor, primii 128 KB formeaza memoria RAM video, urmatorii 128 KB sunt rezervati pentru programele BIOS de pe placile adaptoare iar ultimii 128 KB ai memoriei superioare sunt ocupati de memoria ROM care contine codul BIOS al sistemului (de regula doar 32 sau 64 de KB sunt ocupati efectiv).
Microprocesoarele pot sa adreseze mai mult de 1 MB de memorie in mod real daca au posibilitatea de a lucra cu memoria in mod protejat. Incepand cu 286, daca linia a 21-a de adrese este activata, primul segment de adrese ce depaseste 1 MB este mapat in memoria extinsa. Aceasta linie de adrese A20 poate fi activata in timpul operarii in mod real folosind o instructiune de program.
HMA este memoria suplimentara de 64K minus 16 octeti.
Sistemele video ale calculatoarelor sunt mapate in memorie, astfel incin culoarea fiecarui pixel de pe monitor este stocata intr-o locatie de memorie, la care procesorul are acces direct. Memoria in care este pastrat un cadru complet al imaginii se numeste buffer de cadre. Pentru sistemele VGA incepe imediat dupa limita de 640 KB a memoriei joase, iar pentru sistemele monocrom si modul text incepe cu 64KB mai sus.
Ultimele generatii de calculatoare permit accesul la memorie pe magistrale de 8, 16,32 si 64 de biti, ceea ce face ca anumite placi de extensie sa nu tina pasul cu viteza de acces ceruta de memorie. Pentru a depasi aceste bariere de viteza se utilizeaza memoria de duplicare (shadow).
Este utilizata pentru asigurarea legaturii intre memoria principalasi microprocesoare si functioneaza ca un sistem distinct si separat ￡fara controlului programului. Pentru procesor, memoria cache are adresele datelor pe care le contine.
Rolul acesteia este de a creste viteza nu capacitatea sistemului de memorie al sistemului.
Este toata memoria aflata dupa primul MB si poate fi accesata doar cand procesorul lucreaza in modul protejat. Pentru procesoarele 286 in sus se aplica standardul XMS elaborat in 1987. Pentru ca memoria RAM sa se conformeze standardului XMS trebuie un driver instalat in CONFIG.SYS, numit HIMEM.SYS.
Unele programe mai vechi utilizau memoria expandata, care nu poate fi accesata direct de microprocesor, aceesul fiind realizat prin intermediul unei ferestre de 64 KB stabilita in zona de memorie superioara.
Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate
