Способы организации оперативной памяти. Адресная, ассоциативная, стековая память.
Способ организации ОП зависит от методов размещения и поиска информации в ней.
Различают:
Ø адресную,
Ø ассоциативную,
Ø стековую память.
Поиск информации в а дресной памяти осуществляется на основе адресного принципа хранения слова.
В ассоциативной памяти поиск информация происходит по ее содержанию параллельно во всех ячейках памяти. При этом поиск совмещается с выполнением ряда логических операций.
Память для стека или стек (Stack) — это часть оперативной памяти, предназначенная для временного хранения данных в режиме LIFO (Last In — First Out) или память магазинного типа (например, в магазине автомата патрон, установленный последним, будет извлечен первым).
Особенность стека по сравнению с другой оперативной памятью — это заданный и неизменяемый способ адресации.
При записи любого числа (кода) в стек число записывается по адресу, определяемому как содержимое регистра указателя стека, предварительно уменьшенное (декрементированное) на единицу (или на два, если 16-разрядные слова расположены в памяти по четным адресам).
При чтении из стека число читается из адреса, определяемого содержимым указателя стека, после чего это содержимое указателя стека увеличивается (инкрементируется) на единицу (или на два). В результате получается, что число, записанное последним, будет прочитано первым, а число, записанное первым, будет прочитано последним.
Единство пространства памяти компьютера.
Память микропроцессорной системы выполняет функцию временного или постоянного хранения данных и команд.
Объем памяти определяет допустимую сложность выполняемых системой алгоритмов, а также скорость работы системы в целом. Модули памяти выполняются на микросхемах памяти (оперативной или постоянной).
Обе части расположены в адресном пространстве памяти, к обеим компьютер может обращаться одинаковым образом.
Все чаще в составе микропроцессорных систем используется флэш-память (flash memory), которая представляет собой энергонезависимую память с возможностью многократной перезаписи содержимого.
Иерархичность структуры памяти компьютера.
Системная плата любого компьютера содержит постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) с базовой системой ввода-вывода, микросхему BIOS (Basic Input/Output System) с записанным набором программ:
1) Программа инициализации и тестирования компьютера.
Эта программа получает управление сразу после включения компьютера. Она проверяет все подсистемы компьютера. В случае обнаружения ошибки или неисправности компьютера отображает на экране соответствующее сообщение, как правило, со звуковым сигналом.
2) Программа BIOS Setup – настройка и конфигурирование аппаратных средств и системных ресурсов.
3) Программа первоначальной загрузки компьютера.
Программа первоначальной загрузки получает управление после успешного завершения тестов и делает первый шаг для загрузки операционной системы.
4) Обслуживание аппаратных прерываний от системных устройств.
5) Базовая система ввода-вывода (Basic Input/Output System).
BIOS можно рассматривать и как составную часть аппаратных средств, и как один из программных модулей операционной системы.
BIOS содержит программы управления клавиатурой, видеокартой, дисками, портами и другими устройствами до загрузки какой-либо операционной системы.
BIOS можно рассматривать как связующее звено между конкретными особенностями реализации аппаратуры в ПК и стандартнымитребованиями операционной системы.
Содержимое микросхемы BIOS постоянно и энергонезависимо. Для хранения ROM BIOS в материнских платах для пятого и более поздних поколений процессоров применяются электрически перепрограммируемые запоминающие устройства (EEPROM или Flash EEPROM).
Как правило, доступ к ROM BIOS осуществляется значительно медленнее, чем к оперативной памяти, поэтому при включении компьютера обычно выполняется копирование BIOS из ROM в оперативную память, где введется дальнейшая работа. Используемая при этом область памяти называется теневой.
158. Схема подключения модуля памяти к системной магистрали.
Для подключения модуля памяти к системной магистрали используются блоки сопряжения, которые включают в себя дешифратор (селектор) адреса, схему обработки управляющих сигналов магистрали и буферы данных.
Оперативная память общается с системной магистралью в циклах чтения и записи, постоянная память — только в циклах чтения.
Обычно в составе системы имеется несколько модулей памяти, каждый из которых работает в своей области пространства памяти. Селектор адреса как раз и определяет, какая область адресов пространства памяти отведена данному модулю памяти.
Схема управления вырабатывает в нужные моменты сигналы разрешения работы памяти (CS) и сигналы разрешения записи в память (WR). Буферы данных передают данные от памяти к магистрали или от магистрали к памяти.
В пространстве памяти микропроцессорной системы обычно выделяются несколько особых областей, которые выполняют специальные функции.
Это связано, в первую очередь, с необходимостью обеспечения совместимости с первыми компьютерами семейства.