Принципы организации внутренней и внешней памяти компьютера

Обновлено: 06.07.2024

Главная задача компьютерной системы – выполнять программы. Программы вместе с данными, к которым они имеют доступ , в процессе выполнения должны (по крайней мере частично) находиться в оперативной памяти . Операционной системе приходится решать задачу распределения памяти между пользовательскими процессами и компонентами ОС. Эта деятельность называется управлением памятью. Таким образом, память ( storage , memory ) является важнейшим ресурсом, требующим тщательного управления. В недавнем прошлом память была самым дорогим ресурсом.

Часть ОС, которая отвечает за управление памятью , называется менеджером памяти.

Физическая организация памяти компьютера

Запоминающие устройства компьютера разделяют, как минимум, на два уровня: основную (главную, оперативную , физическую ) и вторичную (внешнюю) память.

Основная память представляет собой упорядоченный массив однобайтовых ячеек, каждая из которых имеет свой уникальный адрес (номер). Процессор извлекает команду из основной памяти , декодирует и выполняет ее. Для выполнения команды могут потребоваться обращения еще к нескольким ячейкам основной памяти . Обычно основная память изготавливается с применением полупроводниковых технологий и теряет свое содержимое при отключении питания.

Вторичную память (это главным образом диски) также можно рассматривать как одномерное линейное адресное пространство , состоящее из последовательности байтов. В отличие от оперативной памяти , она является энергонезависимой, имеет существенно большую емкость и используется в качестве расширения основной памяти .

Эту схему можно дополнить еще несколькими промежуточными уровнями, как показано на рис. 8.1. Разновидности памяти могут быть объединены в иерархию по убыванию времени доступа, возрастанию цены и увеличению емкости.

Многоуровневую схему используют следующим образом. Информация, которая находится в памяти верхнего уровня, обычно хранится также на уровнях с большими номерами. Если процессор не обнаруживает нужную информацию на i-м уровне, он начинает искать ее на следующих уровнях. Когда нужная информация найдена, она переносится в более быстрые уровни.

Локальность

Оказывается, при таком способе организации по мере снижения скорости доступа к уровню памяти снижается также и частота обращений к нему.

Ключевую роль здесь играет свойство реальных программ, в течение ограниченного отрезка времени способных работать с небольшим набором адресов памяти. Это эмпирически наблюдаемое свойство известно как принцип локальности или локализации обращений.

Свойство локальности (соседние в пространстве и времени объекты характеризуются похожими свойствами) присуще не только функционированию ОС, но и природе вообще. В случае ОС свойство локальности объяснимо, если учесть, как пишутся программы и как хранятся данные, то есть обычно в течение какого-то отрезка времени ограниченный фрагмент кода работает с ограниченным набором данных. Эту часть кода и данных удается разместить в памяти с быстрым доступом. В результате реальное время доступа к памяти определяется временем доступа к верхним уровням, что и обусловливает эффективность использования иерархической схемы. Надо сказать, что описываемая организация вычислительной системы во многом имитирует деятельность человеческого мозга при переработке информации. Действительно, решая конкретную проблему, человек работает с небольшим объемом информации, храня не относящиеся к делу сведения в своей памяти или во внешней памяти (например, в книгах).

Кэш процессора обычно является частью аппаратуры, поэтому менеджер памяти ОС занимается распределением информации главным образом в основной и внешней памяти компьютера. В некоторых схемах потоки между оперативной и внешней памятью регулируются программистом (см. например, далее оверлейные структуры ), однако это связано с затратами времени программиста, так что подобную деятельность стараются возложить на ОС.

Адреса в основной памяти , характеризующие реальное расположение данных в физической памяти , называются физическими адресами. Набор физических адресов, с которым работает программа, называют физическим адресным пространством .

Логическая память

Аппаратная организация памяти в виде линейного набора ячеек не соответствует представлениям программиста о том, как организовано хранение программ и данных. Большинство программ представляет собой набор модулей, созданных независимо друг от друга. Иногда все модули, входящие в состав процесса, располагаются в памяти один за другим, образуя линейное пространство адресов. Однако чаще модули помещаются в разные области памяти и используются по-разному.

Схема управления памятью, поддерживающая этот взгляд пользователя на то, как хранятся программы и данные, называется сегментацией. Сегмент – область памяти определенного назначения, внутри которой поддерживается линейная адресация. Сегменты содержат процедуры, массивы, стек или скалярные величины , но обычно не содержат информацию смешанного типа.

По-видимому, вначале сегменты памяти появились в связи с необходимостью обобществления процессами фрагментов программного кода (текстовый редактор, тригонометрические библиотеки и т. д.), без чего каждый процесс должен был хранить в своем адресном пространстве дублирующую информацию. Эти отдельные участки памяти, хранящие информацию, которую система отображает в память нескольких процессов, получили название сегментов . Память, таким образом, перестала быть линейной и превратилась в двумерную. Адрес состоит из двух компонентов: номер сегмента , смещение внутри сегмента . Далее оказалось удобным размещать в разных сегментах различные компоненты процесса (код программы, данные, стек и т. д.). Попутно выяснилось, что можно контролировать характер работы с конкретным сегментом , приписав ему атрибуты, например права доступа или типы операций, которые разрешается производить с данными, хранящимися в сегменте .


Рис. 8.2. Расположение сегментов процессов в памяти компьютера

Некоторые сегменты , описывающие адресное пространство процесса, показаны на рис. 8.2. Более подробная информация о типах сегментов имеется в лекции 10.

Большинство современных ОС поддерживают сегментную организацию памяти. В некоторых архитектурах (Intel, например) сегментация поддерживается оборудованием.

Адреса, к которым обращается процесс, таким образом, отличаются от адресов, реально существующих в оперативной памяти . В каждом конкретном случае используемые программой адреса могут быть представлены различными способами. Например, адреса в исходных текстах обычно символические. Компилятор связывает эти символические адреса с перемещаемыми адресами (такими, как n байт от начала модуля). Подобный адрес, сгенерированный программой, обычно называют логическим (в системах с виртуальной памятью он часто называется виртуальным) адресом. Совокупность всех логических адресов называется логическим (виртуальным) адресным пространством .

Связывание адресов

Итак логические и физические адресные пространства ни по организации, ни по размеру не соответствуют друг другу. Максимальный размер логического адресного пространства обычно определяется разрядностью процессора (например, 2 32 ) и в современных системах значительно превышает размер физического адресного пространства . Следовательно, процессор и ОС должны быть способны отобразить ссылки в коде программы в реальные физические адреса, соответствующие текущему расположению программы в основной памяти . Такое отображение адресов называют трансляцией (привязкой) адреса или связыванием адресов (см. рис. 8.3).

Связывание логического адреса, порожденного оператором программы, с физическим должно быть осуществлено до начала выполнения оператора или в момент его выполнения. Таким образом, привязка инструкций и данных к памяти в принципе может быть сделана на следующих шагах [Silberschatz, 2002].

Организация внешней и внутренней памяти.

Внутренняя память . К физическим свойствам внутренней памяти относятся следующие свойства:

  • это память, построенная на электронных элементах (микросхемах), которая хранит информацию только при наличии электропитания; по этой причине внутреннюю память можно назвать энергозависимой;
  • это быстрая память; время занесения (записи) в нее информации и извлечения (чтения) очень маленькое — микросекунды;
  • это память небольшая по объему (по сравнению с внешней памятью).

Быструю энергозависимую внутреннюю память называют оперативной памятью, или ОЗУ — оперативное запоминающее устройство.

В компьютере имеется еще один вид внутренней памяти — постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Основное его отличие от ОЗУ — энергонезависимость, т.е. при отключении компьютера от электросети информация в ПЗУ не исчезает. Кроме того, однажды записанная информация в ПЗУ не меняется, - это память, предназначенная только для чтения, в то время как ОЗУ — и для чтения, и для записи. Обычно ПЗУ по объему существенно меньше ОЗУ.

Внешняя память . По аналогии с отмеченными выше физическими свойствами внутренней памяти, свойства внешней памяти описываются так:

  • вешняя память энергонезависима, т.е. информация в ней сохраняется независимо от того, включен или выключен компьютер, вставлен носитель в компьютер или лежит на столе;
  • внешняя память — медленная по сравнению с оперативной; в порядке возрастания скорости чтения/записи информации, устройства внешней памяти располагаются так: магнитные ленты – магнитные диски – оптические диски;
  • объем информации, помещающейся во внешней памяти больше, чем во внутренней; а с учетом возможности смены носителей неограничен.

Принципы организации информации.

1. Компьютер работает со следующими видами данных (обрабатываемой информации): символьными, числовыми, графическими, звуковыми;

2. Любая информация в памяти компьютера (в том числе и программы) представляется в двоичном виде. Двоичный вид обозначает то, что любая информация в памяти компьютера представляется с помощью всего двух символов: нуля и единицы. Как известно, один символ из двухсимвольного алфавита несет 1 бит информации. Поэтому двоичную форму представления информации еще называют битовой формой. В электронных элементах компьютера происходит передача и преобразование электрических сигналов. Двоичные символы распознаются так: есть сигнал — единица, нет сигнала — нуль.

Организация внутренней памяти .

Информационную структуру внутренней памяти следует представлять как последовательность двоичных ячеек — битов. Схематически такое представление изображено в таблице:

Цель урока : знакомство с архитектурой ЭВМ, видами компьютерной памяти.

Образовательная – познакомить учащихся с архитектурой ЭВМ, видами компьютерной памяти.

Воспитательная – воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости, привитие навыков самостоятельной работы, обеспечение сознательного усвоения учебного материала.

Развивающая – развивать познавательный интерес, прививать исследовательские навыки.

Тип урока : комбинированный.

Наглядность и оборудование:

  1. Компьютер с проектором;
  2. Конспект урока;
  3. Презентация «Начальные сведения об архитектуре компьютера. Принципы организации внутренней и внешней памяти компьютера»;

4. П рограмма – тренажер «Устройство компьютера».

5. Карточки с кроссвордом.

1. Организационный момент.

2. Объяснение нового материала.

3. Закрепление материала, выполнение работы на тренажере «Устройство компьютера» и работа с кроссвордом.

4. Подведение итогов.

5. Домашнее задание.

  • Компьютер как модель человека, работающего с информацией.
  • Схема информационного обмена в компьютере.
  • Отличие программы и данных.
  • Отличие внутренней и внешней памяти компьютера.
  • Принцип двоичной кодировки информации.
  • Структура внутренней памяти компьютера, её свойства.
  1. Организационный момент. Приветствие, проверка присутствующих, объявление темы и цели урока. Учащиеся записывают тему урока в тетрадях (слайд 1).

2. Объяснение нового материала. Сегодня вы узнаете, в какие устройства входят в состав компьютера, что такое данные и программа и как устроена память компьютера.

С давних времен люди стремились облегчить свой труд. С этой целью создавались различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека. Компьютер был изобретен в середине XX века для усиления возможностей интеллектуальной работы человека, то есть работы с информацией.

Рассмотрите слайд презентации «Аналогия между компьютером и человеком» ЦОР Аналогия между компьютером и человеком (N 119276).

Прототипом компьютера является сам человек. Только изобретатели стремились передать компьютеру не физические, а интеллектуальные возможности человека

Запишите в тетради правило со стр. 33.

По своему назначению компьютер – универсальное техническое средство для работы человека с информацией.

Запишите какие четыре составляющие делится информационной деятельность человека:

• прием (ввод) информации;

• запоминание информации (память);

• процесс мышления (обработка информации);

• передача (вывод) информации.

Компьютер включает в себя устройства, выполняющие аналогичные функции человека:

• устройства запоминания — память;

• устройство обработки — процессор;

Рассмотрите рис. 2.1 на стр. 36 «Информационный обмен между устройствами компьютера».

Ребята, скажите, как происходят процессы ввода и вывода информации компьютером? Какие устройства отвечают за обмен информации?

В ходе работы компьютера информация через устройства ввода попадает в память; процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в нее результаты обработки; полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку. Чаще всего в качестве устройства ввода используется клавиатура, а устройства вывода — экран дисплея или принтер (устройство печати).

В информатике существует понятие «архитектура ЭВМ».

На слайде рассмотрите схему. ЦОР Логическая схема понятий по теме: "Первое знакомство с компьютером" ( N 119270). Все, что изображено здесь входит в понятие архитектуры компьютера: устройства, программное обеспечение, прикладное обеспечение и системы программирования. Давайте вместе назовем основные элементы ЭВМ.

Теперь ответьте, что такое архитектура компьютера

Под архитектурой ЭВМ понимают описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста.

Важнейшее отличие компьютера от человека состоит в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программе, человек же сам управляет своими действиями.

Запишите со стр. 34 правило.

В памяти компьютера хранятся данные и программы.

Программа - это указание на последовательность действий (команд), которую должен выполнить компьютер, чтобы решить поставленную задачу обработки информации.

Информация, обрабатываемая в компьютере программным путем, называется данными .

Описанные принципы устройства и работы ЭВМ впервые были предложены в 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом. Эти принципы во многом сохранились и в современных компьютерах

Рассмотрите слайд презентации Принципы фон – Неймана и запишите в тетрадь принципы устройства и работы ЭВМ

Все узлы компьютера выполняют определенную работу с информацией. А что же представляет собой сама информация в машине? Для ответа на этот вопрос «заглянем» внутрь машинной памяти.

Работая с информацией, человек пользуется не только теми знаниями, которые помнит, но и книгами, справочниками и другими внешними источниками. Информация хранится в памяти человека и на внешних носителях. Заученную информацию человек может забывать, а записи сохраняются надежнее.

У компьютера тоже есть два вида памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память.

Оперативная память - это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении от сети информация исчезает.

Внешняя память - это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания.

Рассмотрите рис. 2.3 Структура внутренней памяти компьютера.

В каждой клетке может храниться в данный момент только одно из двух значений: нуль или единица. Использование всего двух знаков для представления информации называется двоичной кодировкой.

Запишите правило со стр. 37.

Данные и программы в памяти компьютера имеют вид двоичного кода.

Один символ из двухсимвольного алфавита несет 1 бит информации.

Ячейка памяти, хранящая один двоичный знак, называется «бит».

Бит — наименьшая частица памяти компьютера. Следовательно, у слова «бит» есть два значения: единица измерения количества информации и частица памяти компьютера.

Запишите следующее правило со стр. 37.

В одном бите памяти хранится один бит информации.

Битовая структура определяет первое свойство внутренней памяти компьютера - дискретность. Дискретные объекты составлены из частиц. Например, песок дискретен, так как состоит из песчинок. «Песчинками» компьютерной памяти являются биты.

Второе свойство внутренней памяти компьютера - адресуемость . Восемь расположенных подряд битов памяти образуют байт. Вы знаете, что это слово также обозначает единицу количества информации, равную восьми битам. Следовательно, в одном байте памяти хранится один байт информации.

Во внутренней памяти компьютера все байты пронумерованы. Нумерация начинается с нуля.

Запишите следующее правило:

Порядковый номер байта называется его адресом

Принцип адресуемости означает, память можно представить как многоквартирный дом, в котором каждая квартира — это байт, а номер квартиры — это адрес. Для того чтобы почта дошла по назначению, необходимо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, обращается к внутренней памяти процессор компьютера. Запишите правило со стр. 38.

Запись информации в память, а также чтение ее из памяти, производится по адресам

Рассмотрите слайд презентации Носители и устройства внешней памяти.

Назовите виды внешней памяти. Какие устройства к ним относятся?

3. Закрепление материала.

Сегодня на уроке вы узнали много нового, закрепить полученные знания нам поможет программа – тренажер « Устройство компьютера». Вам нужно расставить подписи к основным устройствам компьютера в соответствии с принципами архитектуры фон-Неймана и проверить правильность. Если не получится, не расстраивайтесь, а повторите еще раз.

Молодцы! Все справились с заданием! (Похвалить консультантов).

А теперь проведем небольшое соревнование, победители получат пятерку. (Учащиеся делятся на команды по 2 парты)

Необходимо ответить на вопросы и заполнить клетки кроссворда.

1. Универсальное техническое средство для работы человека с информацией.

2. Последовательность действий (команд), которую должен выполнить компьютер, чтобы решить поставленную задачу.

3. Устройства запоминания.

4. Другое название внутренняя память.

5. Устройство обработки информации.

6. Порядковый номер байта во внутренней памяти компьютера.

(Похвалить команды учеников, выполнивших раньше других, поставить оценки).

Ребята! Что нового вы узнали сегодня на уроке?

В чем назначение компьютера? Какую роль он играет в жизни человека? Как устроен компьютер?

Итоги урока: (Подвести итоги: какие оценки получены, кто работал активнее).

Домашнее задание: учебник: п. 5, 6, выполнить задание в тетради, ответить на вопросы (слайд 16).

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Начальные сведения об архитектуре компьютера . Принципы организации внутренней и внешней памяти компьютера.

В начале XIX века компьютером называлась профессия человека занимающегося расчетами, вычислениями

Первый компьютер был создан в США в 1946 году и назывался «ЭНИАК»

Леона́рдо ди сер Пье́ро да Ви́нчи

ЖУКОВСКИЙ Николай Егорович (1847—1921)

По своему назначению компьютер - универсальное техническое средство для работы человека с информацией. По принципам устройства компьютер - это модель человека, работающего с информацией.

 АНАЛОГИЯ МЕЖДУ КОМПЬЮТЕРОМ И ЧЕЛОВЕКОМ В памяти компьютера х р а н я т с я данные и программы Информационный обмен в к о м п ь ю т е р е Ввод Вывод ПАМЯТЬ ПРОЦЕССОР По своему назначению компьютер – универсальное техническое средство для работы человека с информацией Ч Е Л О В Е К Органы чувств Прием ( ввод ) информации М О З Г Хранение информации Процесс мышления ( обработка информации ) Речь, жесты, письмо Передача (вывод) информации КОМПЬЮТЕР Устройства ввода Устройства памяти П Р О Ц Е С С О Р Устройства вывода

ПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО С КОМПЬЮТЕРОМ Устройство компьютера ПК Память Процессор Обработка данных по заданной программе тактовая частота разрядность дискретность адресуемость Внутренняя п а м я т ь магнитная запись оптическая запись флэш - память В н е ш н я я п а м я т ь Устройства ввода - вывода Устройства в ы в о д а Устройства в в о д а Программное обеспечение ПО Назначение: разработка программ ( ввод, отладка, редактирование, исполнение ) Системы программирования Общего назначения Специального назначения Прикладное ПО Сервисные программы Системное ПО Операционная система Работа с файлами Управление устройствами Д и а л о г с пользователем Пользовательский и н т е р ф е й с Файловая система Одноуровневая с т р у к т у р а Многоуровневая с т р у к т у р а

Под архитектурой ЭВМ понимают описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста. По своему назначению компьютер — это универсальное техническое средство для работы с информацией

Ребята, скажите, как происходят процессы ввода и вывода информации компьютером? Какие устройства отвечают за обмен информации?

В памяти компьютера хранятся данные и программы . Данные - это обрабатываемая информация, представленная в памяти компьютера в специальной форме. Программа - это описание последовательности действий, которые должен выполнить компьютер для решения поставленной задачи обработки данных. Данные - это "декларативные знания", программы - "процедурные знания компьютера".

В 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом были сформулированы основные принципы устройства и работы ЭВМ Принципы фон Неймана. Наличие одного процессора, который управляет работой всех остальных устройств.

 Ввод Вывод ПАМЯТЬ ПРОЦЕССОР Состав устройств ЭВМ Данные и программы хранятся в общей памяти ЭВМ Данные и программы хранятся в памяти ЭВМ в виде двоичного кода Запись информации в память, а также чтение ее из памяти производится по адресам внутренняя память компьютера состоит из частиц – битов в одном бите памяти хранится один бит информации наименьшая адресуемая часть внутренней памяти – 1 байт ( 8 бит ) все байты пронумерованы номер байта – адрес байта памяти

 ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ КОМПЬЮТЕРА БИТ 0 или 1 Двоичная кодировка Внутренняя память состоит из частиц – битов В одном бите памяти хранится один бит информации Байт памяти – наименьшая адресуемая часть внутренней памяти ( 1 байт = 8 бит ) Все байты пронумерованы, начиная от 0 Номер байта – адрес байта памяти Процессор обращается к памяти по адресам Дискретность Адресуемость Байты Биты 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 2 1 0 1 1 0 1 1 0 3 0 0 1 0 1 1 0 0 . . . . . . . .

 НОСИТЕЛИ И УСТРОЙСТВА ВНЕШНЕЙ ПАМЯТИ ROM Только чтение R Однократная запись RW Перезаписываемые носители Магнитная память Оптическая память Электронная память CD DVD Стриммеры Дисководы НМЖД НГМД USB Card Readers Карты памяти Flash Drive USB Накопители

к о м п ь ю т е р 1 р г п р а м м а а п я т ь а р е п о и в н а я а е с д ц о р п с с о р 2 3 4 5 6 Проверьте себя

Домашнее задание : учебник: п. 5, 6, выполнить задание в тетради, ответить на вопросы: 1 . Перечислите не менее пяти известных вам устройств внешней памяти. 2 . В чём отличие дисков CD - ROM , CD - RW и CD - R ?


Цель урока: получить представление о типах устройств внешней памяти, их назначении и принципах работы внутренней и внешней памяти, познакомиться с их основными характеристиками.

Внутрення и внешняя память компьютера

Внутренняя память компьютера это электронное устройство, расположенное на материнской плате, которое сохраняет информацию, пока питается электроэнергией.

Ячейка памяти, хранящая один двоичный знак, называется «бит». Бит – наименьшая частица памяти компьютера. В одном бите памяти хранится один бит информации.

Свойства внутренней памяти

Дискретность;
Память состоит из отдельных ячеек – битов.

Адресуемость.
Во внутренней памяти компьютера все байты пронумерованы. Нумерация начинается с нуля. Порядковый номер байта называется его адресом. Занесение информации в память, а также извлечение ее из памяти, проводится по адресам.

Внешняя память предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность ее содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер.

Современные компьютеры имеют много разнообразных запоминающих устройств, которые сильно отличаются между собой по назначению, быстродействию, объему хранимой информации и стоимостью.

Необходимо также различать понятия носителя информации и устройства внешней памяти.

Содержимое разработки

Тема урока: Внутренняя и внешняя память компьютера Автор: Гаврушко Н. А., учитель математики и информатики МОУ СОШ № 18 г. Апшеронска Краснодарского края

Тема урока:

Внутренняя и внешняя память компьютера

Автор: Гаврушко Н. А., учитель математики и информатики

МОУ СОШ № 18 г. Апшеронска Краснодарского края

Цель урока : получить представление о типах устройств внешней памяти, их назначении и принципах работы внутренней и внешней памяти, познакомиться с их основными характеристиками.

Цель урока : получить представление о типах устройств внешней памяти, их назначении и принципах работы внутренней и внешней памяти, познакомиться с их основными характеристиками.

Внутренняя память компьютера Это электронное устройство, расположенное на материнской плате, которое сохраняет информацию, пока питается электроэнергией. Оперативная память (ОЗУ) Постоянная память (ПЗУ) Кэш-память

Внутренняя память компьютера

  • Это электронное устройство, расположенное на материнской плате, которое сохраняет информацию, пока питается электроэнергией.

Оперативная память (ОЗУ)

Постоянная память (ПЗУ)

Структура оперативной памяти 0-й байт 0 1-й байт 1 2-й байт 1 0 1 3-й байт 1 … 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1

Структура оперативной памяти

Внутренняя память компьютера Ячейка памяти, хранящая один двоичный знак, называется « бит ». Бит – наименьшая частица памяти компьютера. В одном бите памяти хранится один бит информации

Внутренняя память компьютера

Ячейка памяти, хранящая один двоичный знак, называется « бит ».

Бит – наименьшая частица памяти компьютера.

В одном бите памяти хранится один бит информации

Свойства внутренней памяти Дискретность ; Память состоит из отдельных ячеек – битов. Адресуемость . Во внутренней памяти компьютера все байты пронумерованы. Нумерация начинается с нуля. Порядковый номер байта называется его адресом. Занесение информации в память, а также извлечение ее из памяти, проводится по адресам.

Свойства внутренней памяти

Внешняя память компьютера (ВЗУ)

Внешняя память предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность ее содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер.

Современные компьютеры имеют много разнообразных запоминающих устройств, которые сильно отличаются между собой по назначению, быстродействию, объему хранимой информации и стоимостью.

Необходимо также различать понятия носителя информации и устройства внешней памяти.

Наиболее распространенные носители информации

Наиболее распространенные носители информации

Гибкий магнитный диск (дискета) Внешний диаметр 3,5 дюйма (89 мм). Емкость 1,44 Мбайт. Представляет собой гибкий диск в пластиковом корпусе. Для доступа к магнитной поверхности диска имеется закрытое шторкой окно. Для предохранения информации от изменения или удаления на дискете имеется специальное окошко для защиты от записи.

Гибкий магнитный диск (дискета)

Внешний диаметр 3,5 дюйма (89 мм).

Емкость 1,44 Мбайт.

Представляет собой гибкий диск в пластиковом корпусе.

Для доступа к магнитной поверхности диска имеется закрытое шторкой окно.

Для предохранения информации от изменения или удаления на дискете имеется специальное окошко для защиты от записи.

Работа с дискетой (запись и чтение) возможна только после предварительного форматирования этой дискеты. Форматирование магнитного диска – процесс магнитной разметки диска на дорожки и секторы. Дорожка (трек) 0 Число дорожек: 80. Количество секторов на дорожке: 18. Емкость сектора: 512 байт. Сектор Наличие намагниченных участков кодируется как 1, отсутствие – как 0.

Работа с дискетой (запись и чтение) возможна только после предварительного форматирования этой дискеты.

Форматирование магнитного диска – процесс магнитной разметки диска на дорожки и секторы.

Дорожка (трек)

  • Число дорожек: 80.
  • Количество секторов на дорожке: 18.
  • Емкость сектора: 512 байт.

Наличие намагниченных участков кодируется как 1, отсутствие – как 0.

Устройство для работы с дискетами: флоппи-дисковод 10

Устройство для работы с дискетами:

флоппи-дисковод

В целях сохранения информации на дискете: Нельзя дотрагиваться до записывающей поверхности; Не стоит перегибать дискету; Беречь дискету от перегрева; Не подвергать воздействию магнитных полей. 10

В целях сохранения информации на дискете:

  • Нельзя дотрагиваться до записывающей поверхности;
  • Не стоит перегибать дискету;
  • Беречь дискету от перегрева;
  • Не подвергать воздействию магнитных полей.

Жесткий магнитный диск (винчестер) А знаете ли вы, почему винчестер? Скорость поиска данных: 2,5 – 16 мс. Емкость: десятки, сотни и даже тысячи Гбайт. Используется для постоянного хранения информации – программ и данных. Представляет собой набор жестких (металлических либо стеклянных) дисков, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала, установленных внутри герметичного корпуса. 10

Жесткий магнитный диск (винчестер)

А знаете ли вы, почему винчестер?

Скорость поиска данных: 2,5 – 16 мс.

Емкость: десятки, сотни и даже тысячи Гбайт.

Используется для постоянного хранения информации – программ и данных.

Представляет собой набор жестких (металлических либо стеклянных) дисков, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала, установленных внутри герметичного корпуса.

Winchester Model 1894 Первый накопитель с неразъёмным блоком головок и дисков (созданный IBM) носил внутреннее название «30-30» (два модуля по 30 МБ), и руководитель проекта Кеннет Хотон подметил сходство с названием популярного охотничьего оружия Winchester Model 1894, использующего винтовочный патрон «.30-30 Winchester». В Европе и США название «винчестер» вышло из употребления в 1990-х годах, в русском же языке сохранилось и получило полуофициальный статус, а в компьютерном сленге сократилось до слова «винт».

Winchester Model 1894

Первый накопитель с неразъёмным блоком головок и дисков (созданный IBM) носил внутреннее название «30-30» (два модуля по 30 МБ), и руководитель проекта Кеннет Хотон подметил сходство с названием популярного охотничьего оружия Winchester Model 1894, использующего винтовочный патрон «.30-30 Winchester».

В Европе и США название «винчестер» вышло из употребления в 1990-х годах, в русском же языке сохранилось и получило полуофициальный статус, а в компьютерном сленге сократилось до слова «винт».

В целях сохранения информации на жестком диске: Необходимо оберегать его от ударов и резких изменений пространственной ориентации 10

В целях сохранения информации на жестком диске:

  • Необходимо оберегать его от ударов и резких изменений пространственной ориентации

Альтернатива HDD: твердотельный накопитель SSD Запоминающее устройство без движущихся механических частей, используется в ноут-буках, нетбуках, смартфонах, коммуникаторах. Преимущества: Более высокая скорость чтения записи, отсутствие шума, стойкость к механическим воздействиям, низкая потребляемая мощность, широкий диапазон рабочих температур. Недостатки: высокая цена; ограниченное число циклов перезаписи; несовместимость с устаревшими версиями ОС.

Альтернатива HDD: твердотельный накопитель SSD

Запоминающее устройство без движущихся механических частей, используется в ноут-буках, нетбуках, смартфонах, коммуникаторах.

Преимущества:

Более высокая скорость чтения записи, отсутствие шума, стойкость к механическим воздействиям, низкая потребляемая мощность, широкий диапазон рабочих температур.

Недостатки:

Оптические (лазерные) диски

Диаметр: 120 мм, толщина: 1,2 мм.

Емкость CD:  700 Мбайт.

Емкость DVD: 4,7 Гбайт, 8,5 Гбайт, 17 Гбайт.

CD представляет собой прозрачный полимерный диск, на одну сторону которого напылён светоотражающий слой алюминия, защищенный от повреждений слоем прозрачного лака.

В отличие от магнитных дисков имеет одну дорожку в виде спирали. Информация записывается на CD мощным лазерным лучом, выжигающем на поверхности диска углубления. 300 нм 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1

В отличие от магнитных дисков имеет одну дорожку в виде спирали. Информация записывается на CD мощным лазерным лучом, выжигающем на поверхности диска углубления.

1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1

Альтернатива DVD: Blu-ray Диаметр: 120 мм или 80 мм Емкость: 23,3/25/27/33 ГБ или 46,6/50/54/66 ГБ

Альтернатива DVD: Blu-ray

Диаметр: 120 мм или 80 мм

Емкость: 23,3/25/27/33 ГБ или 46,6/50/54/66 ГБ

Устройства для чтения и записи оптических дисков А знаете ли вы, что существуют лазерные диски, имеющие некруглую форму? DVD-ROM/R/RW дисковод SHAPE-CD 18

Устройства для чтения и записи оптических дисков

А знаете ли вы, что существуют лазерные диски, имеющие некруглую форму?

DVD-ROM/R/RW дисковод

В целях сохранения информации на лазерном диске: Необходимо оберегать его от механических повреждений и загрязнения 18

В целях сохранения информации на лазерном диске:

  • Необходимо оберегать его от механических повреждений и загрязнения

Flash-память Емкость: 1-16 Гбайт. Представляет собой БИС, заключенную в миниатюрный корпус. Принцип работы аналогичен принципу работы модулей оперативной памяти. 18

Flash-память

Емкость: 1-16 Гбайт.

Представляет собой БИС, заключенную в миниатюрный корпус.

Принцип работы аналогичен принципу работы модулей оперативной памяти.

Необходимо помнить, что флэш-память имеет ограниченный срок службы Который зависит от объема перезаписываемой информации и частоты ее обновления. 18

Необходимо помнить, что флэш-память имеет ограниченный срок службы

  • Который зависит от объема перезаписываемой информации и частоты ее обновления.

Устройство для чтения/записи Flash-памяти. USB-контроллер 18

Устройство для чтения/записи Flash-памяти.

USB-контроллер

Упражнения для закрепления материала 1. Сколько дискет может заменить «флэшка» емкостью 2 Гб? Ответ: 1422 дискеты 18

Упражнения для закрепления материала

1. Сколько дискет может заменить «флэшка» емкостью 2 Гб?

Ответ: 1422 дискеты

Упражнения для закрепления материала 2. Презентация, которую вы сейчас смотрите, занимает на диске около 2,5 Мб. Сколько таких презентаций может поместиться на компакт-диске? Ответ: около 280 презентаций 18

Упражнения для закрепления материала

2. Презентация, которую вы сейчас смотрите, занимает на диске около 2,5 Мб. Сколько таких презентаций может поместиться на компакт-диске?

Ответ: около 280 презентаций

Обобщение изученного материала Память компьютера Внешняя Внутренняя Флэш Оптическая Магнитная Кэш ПЗУ ОЗУ CD, CD-R, CD-RW Флэш-карта Жесткие магнитные диски Гибкие магнитные диски DVD, DVD-R, DVD-RW Флэш-брелок

Обобщение изученного материала

Жесткие магнитные диски

Гибкие магнитные диски

Домашнее задание. 1 . § 6 2. Перечислить известные носители информации с древнейших времен до наших дней. 3 . Уметь давать краткую характеристику наиболее распространенным носителям информации. 27

Домашнее задание.

2. Перечислить известные носители информации с древнейших времен до наших дней.

3 . Уметь давать краткую характеристику наиболее распространенным носителям информации.

Спасибо за урок! 27

Спасибо за урок!

Использованные материалы:


-80%

Читайте также: