Автор: Пользователь скрыл имя, 19 Января 2012 в 18:55, реферат
Память компьютера построена из двоичных запоминающих элементов — битов, объединенных в группы по 8 битов, которые называются байтами. (Единицы измерения памяти совпадают с единицами измерения информации). Все байты пронумерованы. Номер байта называется его адресом.
Способ записи на гибкий диск.
Способ записи двоичной информации на магнитной среде называется магнитным кодированием. Он заключается в том, что магнитные домены в среде выстраиваются вдоль дорожек в направлении приложенного магнитного поля своими северными и южными полюсами. Обычно устанавливается однозначное соответствие между двоичной информацией и ориентацией магнитных доменов.
Информация записывается
по концентрическим дорожкам (трекам),
которые делятся на секторы. Количество
дорожек и секторов зависит от типа и формата
дискеты. Сектор хранит минимальную порцию
информации, которая может быть записана
на диск или считана. Ёмкость сектора постоянна
и составляет 512 байтов.
CD-ROM / DVD-ROM.
Пишущий CD-ROM может
записывать информацию любого типа - музыку,
изображение или текст. Есть записываемые
диски, на которые можно записать информацию
только один раз (CD-R). Но есть и перезаписываемые
диски (CD-RW), они стоят дороже, но позволяют
стирать информацию и добавлять новую.
Однако, если вы записываете музыку на
перезаписываемый компакт-диск, вы можете
его слушать только на ПК, а записываемый
диск - на любом CD-плейере.
Оптический принцип записи и считывания информации.
В лазерных дисководах CD-ROM и DVD-ROM используется оптический принцип записи и считывания информации.
В процессе записи
информации на лазерные диски для
создания участков поверхности с
различными коэффициентами отражения
применяются различные
В процессе считывания информации с лазерных дисков луч лазера, установленного в дисководе, падает на поверхность вращающегося диска и отражается. Так как поверхность лазерного диска имеет участки с различными коэффициентами отражения, то отраженный луч также меняет свою интенсивность (логические 0 или 1). Затем отраженные световые импульсы преобразуются с помощью фотоэлементов в электрические импульсы и по магистрали передаются в оперативную память.
При соблюдении
правил хранения (в футлярах в вертикальном
положении) и эксплуатации (без нанесения
царапин и загрязнений) оптические носители
могут сохранять информацию в течение
десятков лет.
Лазерные дисководы и диски.
Лазерные дисководы (CD-ROM и DVD-ROM) используют оптический принцип чтения информации.
На лазерных CD-ROM (CD - Compact Disk, компакт диск) и DVD-ROM (DVD - Digital Video Disk, цифровой видеодиск) дисках хранится информация, которая была записана на них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна, что отражено во второй части их названий: ROM (Real Only Memory - только чтение). Производятся такие диски путем штамповки и имеют серебристый цвет.
Информационная емкость CD-ROM диска может достигать 650-700 Мбайт, а скорость считывания информации в CD-ROM-накопителе зависит от скорости вращения диска. Первые CD-ROM-накопители были односкоростными и обеспечивали скорость считывания информации 150 Кбайт/с. В настоящее время широкое распространение получили 52-скоростные CD-ROM-накопители, которые обеспечивают в 52 раза большую скорость считывания информации (до 7,8 Мбайт/с).
DVD-диски имеют
гораздо большую
Первое поколение
DVD-ROM-накопителей
Существуют CD-R и DVD-R-диски (R - recordable, записываемый), которые имеют золотистый цвет. Информация на такие диски может быть записана, но только один раз. На дисках CD-RW и DVD-RW (RW - ReWritable, перезаписываемый), которые имеют "платиновый" оттенок, информация может быть записана многократно.
Для записи и
перезаписи на диски используются специальные
CD-RW и DVD-RW-дисководы, которые обладают
достаточно мощным лазером, позволяющим
менять отражающую способность участков
поверхности в процессе записи диска.
Такие дисководы позволяют записывать
и считывать информацию с дисков с различной
скоростью. Например, маркировка CD-RW-дисковода
"40х12х48" означает, что запись CD-R-дисков
производится на 40-кратной скорости, запись
CD-RW-дисков - на 12-кратной, а чтение - на
48-кратной скорости.
Записывающие оптические и магнитооптические накопители.
Накопитель на магнито-оптических компакт-дисках СD-MO (Compact Disk — Magneto Optical). Диски СD-MO можно многократно использовать для записи. Ёмкость от 128 Мбайт до 2,6 Гбайт.
Накопитель WARM (Write
And Read Many times), позволяет производить
многократную запись и считывание.
Накопители на магнитной ленте (стримеры) и накопители на сменных дисках.
Стример (англ. tape streamer) — устройство для резервного копирования больших объёмов информации. В качестве носителя здесь применяются кассеты с магнитной лентой ёмкостью 1 — 2 Гбайта и больше.
Стримеры позволяют записать на небольшую кассету с магнитной лентой огромное количество информации. Встроенные в стример средства аппаратного сжатия позволяют автоматически уплотнять информацию перед её записью и восстанавливать после считывания, что увеличивает объём сохраняемой информации.
Недостатком стримеров является их сравнительно низкая скорость записи, поиска и считывания информации. На данный момент стримеры являются устаревшими и поэтому используются они на практике очень редко.
В последнее
время всё шире используются накопители
на сменных дисках, которые позволяют
не только увеличивать объём хранимой
информации, но и переносить информацию
между компьютерами. Объём сменных дисков
— от сотен Мбайт до нескольких Гигабайт.
В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и специальная память.
Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory — память с произвольным доступом) — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.
Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как, когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой — это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес. Объем ОЗУ обычно составляет от 32 до 512 Мбайт.
Для несложных административных задач бывает достаточно и 32 Мбайт ОЗУ, но сложные задачи компьютерного дизайна могут потребовать от 512 Мбайт до 2 Гбайт ОЗУ.
Обычно ОЗУ исполняется из интегральных микросхем памяти SDRAM (синхронное динамическое ОЗУ). Каждый информационный бит в SDRAM запоминается в виде электрического заряда крохотного конденсатора, образованного в структуре полупроводникового кристалла. Из-за токов утечки такие конденсаторы быстро разряжаются, и их периодически (примерно каждые 2 миллисекунды) подзаряжают специальные устройства. Этот процесс называется регенерацией памяти (Refresh Memory). Микросхемы SDRAM имеют ёмкость 16 — 256 Мбит и более. Они устанавливаются в корпуса и собираются в модули памяти.
Большинство современных
компьютеров комплектуются
Кэш (англ. cache) или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.
Кэш-памятью
управляет специальное
Кэш-память реализуется на микросхемах статической памяти SRAM (Static RAM), более быстродействующих, дорогих и малоёмких, чем DRAM (SDRAM). Современные микропроцессоры имеют встроенную кэш-память, так называемый кэш первого уровня размером 8, 16 или 32 Кбайт. Кроме того, на системной плате компьютера может быть установлен кэш второго уровня ёмкостью 256, 512 Кбайт и выше.
Специальная память.
К устройствам
специальной памяти относятся постоянная
память (ROM), перепрограммируемая постоянная
память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая
от батарейки, видеопамять и некоторые
другие виды памяти.
Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом "зашивается" в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.
Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты.
Прежде всего
в постоянную память записывают программу
управления работой самого процессора.
В ПЗУ находятся программы
управления дисплеем, клавиатурой, принтером,
внешней памятью, программы запуска
и остановки компьютера, тестирования
устройств.
Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти — модуль BIOS. Роль BIOS двоякая: с одной стороны это неотъемлемый элемент аппаратуры, а с другой стороны — важный модуль любой операционной системы.
BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера и загрузки операционной системы в оперативную память.
Разновидность постоянного ЗУ — CMOS RAM.
CMOS RAM — это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы. Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Set-up — устанавливать, читается "сетап").
Для хранения графической информации используется видеопамять.
Видеопамять (VRAM) — разновидность оперативного
ЗУ, в котором хранятся закодированные
изображения. Это ЗУ организовано так,
что его содержимое доступно сразу двум
устройствам — процессору и дисплею. Поэтому
изображение на экране меняется одновременно
с обновлением видеоданных в памяти.
Список литературы:
1.Сайт: Информационно-познавательный
ресурс http://gdpk.narod.ru/dmenu/
2.Информатика. Базовый курс. Учебник для вузов / Под ред. С.В. Симоновича – СПб 2002.