Какое программное обеспечение обязательно находится в оперативной памяти после загрузки компьютера

Обновлено: 06.07.2024

Со времен создания ЭВМ фон Неймана основная память в компьютерной системе организована как линейное (одномерное) адресное пространство , состоящее из последовательности слов, а позже байтов [10]. Аналогично организована и внешняя память . Хотя такая организация и отражает особенности используемого аппаратного обеспечения, она не соответствует способу, которым обычно создаются программы. Большинство программ организованы в виде модулей, некоторые из которых неизменны (только для чтения, только для исполнения), а другие содержат данные, которые могут быть изменены.

Если операционная система и аппаратное обеспечение могут эффективно работать с пользовательскими программами и данными, представленными модулями, то это обеспечивает ряд преимуществ.

Модули могут быть созданы и скомпилированы независимо друг от друга, при этом все ссылки из одного модуля в другой разрешаются системой во время работы программы.
Разные модули могут получать разные степени защиты (только чтение, только исполнение) за счет весьма умеренных накладных расходов.
Возможно применение механизма, обеспечивающего совместное использование модулей разными процессами (для случая сотрудничества процессов в работе над одной задачей).

Память – важнейший ресурс вычислительной системы, требующий эффективного управления. Несмотря на то, что в наши дни память среднего домашнего компьютера в тысячи раз превышает память больших ЭВМ 70-х годов, программы увеличиваются в размере быстрее, чем память . Достаточно сказать, что только операционная система занимает сотни Мбайт (например, Windows 2000 – до 30 млн строк), не говоря о прикладных программах и базах данных, которые могут занимать в вычислительных системах десятки и сотни Гбайт.

Перефразированный закон Паркинсона гласит: "Программы расширяются, стремясь заполнить весь объем памяти, доступный для их поддержки" (сказано это было об ОС). В идеале программисты хотели бы иметь неограниченную в размере и скорости память , которая была бы энергонезависимой, т.е. сохраняла свое содержимое при выключении электричества, а также недорого бы стоила. Однако реально пока такой памяти нет. В то же время на любом этапе развития технологии производства запоминающих устройств действуют следующие достаточно устойчивые соотношения:

чем меньше время доступа, тем дороже бит;
чем выше емкость, тем ниже стоимость бита;
чем выше емкость, тем больше время доступа.

Чтобы найти выход из сложившийся ситуации, необходимо опираться не на отдельно взятые компоненты или технологию, а выстроить иерархию запоминающих устройств, показанную на рис. 6.1. При перемещении слева направо происходит следующее :

снижается стоимость бита;
возрастает емкость;
возрастает время доступа;
снижается частота обращений процессора к памяти.

Предположим, процессор имеет доступ к памяти двух уровней. На первом уровне содержится Е₁ слов, и он характеризуется временем доступа Т₁ = 1 нс . К этому уровню процессор может обращаться непосредственно. Однако если требуется получить слово , находящееся на втором уровне, то его сначала нужно передать на первый уровень. При этом передается не только требуемое слово , а блок данных , содержащий это слово . Поскольку адреса, к которым обращается процессор , имеют тенденцию собираться в группы (циклы, подпрограммы), процессор обращается к небольшому повторяющемуся набору команд. Таким образом, работа процессора с вновь полученным блоком памяти будет проходить достаточно длительное время.

Обозначим через Т₂ = 10 нс время обращения ко второму уровню памяти, а через Р – отношение числа нахождений нужного слова в быстрой памяти к числу всех обращений. Пусть в нашем примере Р = 0,95 (т.е. 95% обращений приходится на быструю память , что вполне реально), тогда среднее время доступа к памяти можно записать так:

Этот принцип можно применять не только к памяти с двумя уровнями. Реально так и происходит. Объем оперативной памяти существенно сказывается на характере протекания вычислительного процесса, так как он ограничивает число одновременно выполняющихся программ, т.е. уровень мультипрограммирования. Если предположить, что процесс проводит часть р своего времени в ожидании завершения операции ввода-вывода, то степень загрузки Z центрального процессора (ЦП) в идеальном случае будет выражаться зависимостью

Z = 1 - p n , где n – число процессов.

На рис. 6.2 показана зависимость Z=p(n) для различного времени ожидания завершения операции ввода-вывода (20%, 50% и 80%) и числа процессов n. Большое количество задач, необходимое для высокой загрузки процессора, требует большого объема оперативной памяти. В условиях, когда для обеспечения приемлемого уровня мультипрограммирования имеющейся памяти недостаточно, был предложен метод организации вычислительного процесса, при котором образы некоторых процессов целиком или частично временно выгружаются на диск .

Рис. 6.2. Загрузка процессора при различном числе процессов

Очевидно, что имеет смысл временно выгружать неактивные процессы, находящиеся в ожидании каких-либо ресурсов, в том числе очередного кванта времени центрального процессора. К моменту, когда пройдет очередь выполнения выгруженного процесса, его образ возвращается с диска в оперативную память . Если при этом обнаруживается, что свободного места в оперативной памяти не хватает, то на диск выгружается другой процесс.

Такая подмена ( виртуализация ) оперативной памяти дисковой памятью позволяет повысить уровень мультипрограммирования, поскольку объем оперативной памяти теперь не столь жестко ограничивает число одновременно выполняемых процессов. При этом суммарный объем оперативной памяти, занимаемой образами процессов, может существенно превосходить имеющийся объем оперативной памяти.

В данном случае в распоряжение прикладного программиста предоставляется виртуальная оперативная память , размер которой намного превосходит реальную память системы и ограничивается только возможностями адресации используемого процесса (в ПК на базе Pentium 2 32 = 4 Гбайт). Вообще виртуальным (кажущимся) называется ресурс , обладающий свойствами (в данном случае большой объем ОП), которых в действительности у него нет.

Виртуализация оперативной памяти осуществляется совокупностью аппаратных и программных средств вычислительной системы (схемами процессора и операционной системой) автоматически без участия программиста и не сказывается на логике работы приложения.

Виртуализация памяти возможна на основе двух возможных подходов [17]:

свопинг (swapping) – образы процессов выгружаются на диск и возвращаются в оперативную память целиком;
виртуальная память ( virtual memory ) – между оперативной памятью и диском перемещаются части образов (сегменты, страницы, блоки и т.п.) процессов.

избыточность перемещаемых данных и отсюда замедление работы системы и неэффективное использование памяти;
невозможность загрузить процесс, виртуальное пространство которого превышает имеющуюся в наличии свободную память.

Достоинство свопинга по сравнению с виртуальной памятью – меньшие затраты времени на преобразование адресов в кодах программ, поскольку оно делается один раз при загрузке с диска в память (однако это преимущество может быть незначительным, т.к. выполняется при очередной загрузке только часть кода и полностью преобразовывать код, может быть, и не надо).

Виртуальная память не имеет указанных недостатков, но ее ключевой проблемой является преобразование виртуальных адресов в физические (почему это проблема, будет ясно дальше, а пока можно отметить существенные затраты времени на этот процесс, если не принять специальных мер).

Раздел "Устройство компьютера и программное обеспечение"

A) Ландшафтные дизайнеры создают проект нового городского ландшафта
B) Профессиональный программист пишет компьютерную программу по заказу крупной фирмы
C) Выпускники колледжа готовят презентацию выпускной работы
D) Студент проверяет компьютер на наличие вирусов

Какое программное обеспечение обязательно находится в оперативной памяти после загрузки компьютера?

BIOS
прикладные программы
системы программирования
антивирусная программа

Установите соответствие:

1) программа диагностики ПК
2) антивирусная программа
3) программа обслуживания диска
4) программа архивации данных
5) программа обслуживания сети

а) для организации обмена информацией между ПК
б) для восстановления удаленного файла, ремонта поврежденной файловой системы
в) для упаковки данных путем сжатия хранимой в них информации
г) для проверки конфигурации ПК, работоспособности устройств ПК
д) для обнаружения, удаления и защиты от компьютерных вирусов

Утилиты – это:

устройство компьютера;
программы, обеспечивающие работу устройств компьютера;
вирус;
программы, выполняющие вспомогательные операции обработки данных и обслуживание ПК.

Программы-редакторы относятся к классу прикладных программ. (да/нет)

Фрагментация диска замедляет работу компьютера. (да/нет)

Назовите классы программных продуктов.

Установите соответствие:

1) базовое системное ПО
2) утилиты

а) операционная система
б) программа диагностики дисков
в) антивирусная программа
г) операционная оболочка
д) программа архивации данных
e) программа обслуживания сети

1) текстовый процессор
2) табличный процессор
3) СУБД
4) бухгалтерские программы
5) средства презентационной графики

а) позволяет управлять большими информационными массивами
б) обеспечивает работу с большими таблицами чисел
в) позволяет автоматически форматировать документы, вставлять графические объекты, проверять орфографию
г) позволяет создавать изображения и показывать их на экране
д) ведение бухгалтерского учета, подготовка финансовой отчетности

У вас должно быть как минимум два образования, чтобы пройти этот тест хотя бы на 9/12

Простейший тест на IQ из нескольких вопросов

Никто не может ответить больше чем на 7 из 10 вопросов в этом тесте на IQ

Непростой тест на общие знания: Пройдете его хотя бы на 7/10?

Пройдете ли вы тест на психопата?

Лучший в мире тест на четкость зрения и мышления? Сможете пройти?

Тест на кругозор. Хватит ли вам эрудиции, чтобы пройти его 10/10?

Насколько Ваш мозг пошлый?

Тест на интеллект: Если наберете 9/9, то уровень вашего IQ точно выше среднего

Тест о животных: Угадай зверя по его носу

Тест на общие знания, который без ошибок проходят лишь единицы. А получится ли у вас?

Вы невероятно умны, если смогли пройти этот тест на 10 из 10

Сможете ли вы узнать 20 людей, определивших ход истории?

Вы гений, если пройдете этот тест.

Насколько вы привлекательны?

Каков Ваш психологический возраст?

Тест по фильмам СССР: Сможете пройти его на все 10/10? (Часть 2)

Не заглядывая в Гугл, сможете ответить хотя бы на половину вопросов этого теста?

Проверьте свой интеллект

Ваш учитель географии зря ставил вам «5», если вы не сможете ответить правильно хотя бы на 70%

Можете встраивать тесты на Ваш сайт. Тест показывается нашем и других сайтах. Гибкие настройки результатов. Возможность поделиться тестом и результатами. Лавинообразный ("вирусный") трафик на тест. Русскоязычная аудитория. Без рекламы!

Создавайте тесты онлайн, всё бесплатно. У нас можно бесплатно: создать тест онлайн для для учеников, друзей, сотрудников, для вашего сайта, с ответами и результатами - Все Бесплатно!

Пользователям

Вам захотелось отдохнуть? Или просто приятно провести время? Выбирайте и проходите онлайн-тесты, делитесь результатом с друзьями. Проверьте, смогут они пройти также как Вы, или может лучше?

Конструктор Тестов ру - это огромное количество интересных и бесплатных тестов на сообразительность, IQ, зрение, знания правил дорожного движения, программирования и многое другое. Если Вам понравилось, обязательно поделитесь со своими друзьями в социальных сетях или просто ссылкой. А еще Вы можете легко создать свой тест и его будут проходить десятки тысяч людей.

Внимание! Наши тесты не претендуют на достоверность – не стоит относиться к ним слишком серьезно!

6. Свойство адресуемости внутренней памяти заключается:
а) в хранении информации в ходе работы компьютера
б) в занесении информации в память, а также извлечение её из памяти, производится по адресам +
в) в хранении программ начальной загрузки компьютера

7. Основная память содержит:
а) КЭШ-память
б) порты ввода-вывода
в) постоянное запоминающее устройство +

8. Битовая структура определяет первое свойство внутренней памяти компьютера:
а) дискретность +
б) директива
в) фморфность

9. Оперативная память — это совокупность:
а) системных плат
б) специальных файлов
в) специальных электронных ячеек +

10. В состав внутренней памяти входит:
а) накопители на гибких магнитных дисках
б) оперативная память +
в) накопители на жестких магнитных дисках

11. Устройствами внешней памяти являются:
а) накопители на гибких магнитных дисках +
б) стриммеры
в) оперативные запоминающие устройства

12. В состав внутренней памяти входит:
а) накопители на гибких магнитных дисках
б) кэш-память +
в) накопители на жестких магнитных дисках

13. Устройствами внешней памяти являются:
а) накопители на жестких магнитных дисках +
б) стриммеры
в) плоттеры

14. В состав внутренней памяти входит:
а) накопители на жестких магнитных дисках
б) накопители на гибких магнитных дисках
в) специальная память +

15. Внешняя память используется для:
а) увеличения быстродействия микропроцессора +
б) последовательного доступа к информации
в) долговременного хранения информации

16. Кэш-памятью управляет специальное устройство:
а) контролер
б) контроллер +
в) трамблер

17. Дискеты предназначены для:
а) ввода информации с экрана
б) вывода информации на экран
в) хранения архивной информации +

18. Кэш-память реализуется на микросхемах статической памяти:
а) SCAM
б) SRAM +
в) SCRAM

19. Дискеты предназначены для:
а) вывода информации на экран
б) ввода информации с экрана
в) хранения запасных копий программ +

20. К устройствам специальной памяти относится:
а) перепрограммируемая переменная память
б) перепрограммируемая постоянная память +
в) неперепрограммируемая постоянная память

21. Винчестер предназначен для:
а) постоянного хранения информации, используемой при работе на компьютере +
б) управления работой компьютера по заданной программе
в) подключения периферийных устройств к магистрали

22. К устройствам специальной памяти относится:
а) память CMIS SRAM
б) память CMOS RAM +
в) память CMAS REM

23. Кэш-память:
а) память, в которой обрабатывается одна программа в данный момент времени
б) память, в которой хранятся системные файлы операционной системы
в) сверхоперативная память, используемая при обмене данными между процессором и ОЗУ +

24. К устройствам специальной памяти относится:
а) звуковая память
б) видеопамять +
в) нет верного ответа

25. Такая память нужна для работы системных процессов в режиме реального времени:
а) внешняя
б) оба варианта верны
в) оперативная +

26. Энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения:
а) кэш-память
б) постоянная память +
в) видеопамять

27. В целях сохранения информации CD и DVD-диски необходимо оберегать от:
а) солнечного света +
б) магнитных полей
в) ударов при установке

28. Совокупность программ, предназначенных для автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера и загрузки операционной системы в оперативную память:
а) CMOS RAM
б) DRAM
в) BIOS +

29. В целях сохранения информации CD и DVD-диски необходимо оберегать от:
а) загрязнений +
б) магнитных полей
в) перепадов атмосферного давления

30. Память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки:
а) SRAM
б) CMOS RAM +
в) DRAM

Читайте также:

Какое программное обеспечение обязательно находится в оперативной памяти после загрузки компьютера

Комментарии:

Популярные тесты

Преимущества

Пользователям