36849

Логическая организация оперативной памяти

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Определить объем основной памяти 2.Определить объем дополнительной памяти 3.Определить объем отображаемой памяти 4.

Русский

2013-09-23

236.2 KB

16 чел.

Лабораторная работа №4

Логическая организация оперативной памяти

Цель: изучение карты оперативной памяти

Задание:

1.Определить объем основной памяти

2.Определить объем дополнительной памяти

3.Определить объем отображаемой памяти

4.Построить карту памяти

Краткие теоретические данные

Оперативная память (англ. Random Access Memory, память с произвольным доступом) —энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им операции. Обязательным условием является адресуемость (каждое машинное слово имеет индивидуальный адрес) памяти. Передача данных в оперативную память процессором производится непосредственно, либо через сверхбыструю память. Содержащиеся в оперативной памяти данные доступны только тогда, когда компьютер включен. При выключении компьютера содержимое стирается из оперативной памяти, поэтому перед выключением компьютера все данные нужно сохранить. Так же от объема оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер.

Оперативное запоминающее устройство, ОЗУ — техническое устройство, реализующее функции оперативной памяти.

ОЗУ может изготавливаться как отдельный блок или входить в конструкцию, например однокристальной ЭВМ или микроконтроллера.

Физические виды ОЗУ

Память динамического типа (англ. DRAM (Dynamic Random Access Memory))

Экономичный вид памяти. Для хранения разряда (бита или трита) используется схема, состоящая из одного конденсатора и одного транзистора (в некоторых вариациях конденсаторов два). Такой вид памяти решает, во-первых, проблему дороговизны (один конденсатор и один транзистор дешевле нескольких транзисторов) и во-вторых, компактности (там, где в SRAM размещается один триггер, то есть один бит, можно уместить восемь конденсаторов и транзисторов). Есть и свои минусы. Во-первых, память на основе конденсаторов работает медленнее, поскольку если в SRAM изменение напряжения на входе триггера сразу же приводит к изменению его состояния, то для того чтобы установить в единицу один разряд (один бит) памяти на основе конденсатора, этот конденсатор нужно зарядить, а для того чтобы разряд установить в ноль, соответственно, разрядить. А это гораздо более длительные операции (в 10 и более раз), чем переключение триггера, даже если конденсатор имеет весьма небольшие размеры. Второй существенный минус — конденсаторы склонны к «стеканию» заряда; проще говоря, со временем конденсаторы разряжаются. Причём разряжаются они тем быстрее, чем меньше их ёмкость. За то, что разряды в ней хранятся не статически, а «стекают» динамически во времени, память на конденсаторах получила своё название динамическая память. В связи с этим обстоятельством, дабы не потерять содержимое памяти, заряд конденсаторов для восстановления необходимо «регенерировать» через определённый интервал времени. Регенерация выполняется центральным микропроцессором или контроллером памяти, за определённое количество тактов считывания при адресации по строкам. Так как для регенерации памяти периодически приостанавливаются все операции с памятью, это значительно снижает производительность данного вида ОЗУ.

Память статического типа (англ. SRAM (Static Random Access Memory))

ОЗУ, которое не надо регенерировать (и обычно схемотехнически собранное на триггерах), называется статической памятью с произвольным доступом или просто статической памятью. Достоинство этого вида памяти — скорость. Поскольку триггеры собраны на вентилях, а время задержки вентиля очень мало, то и переключение состояния триггера происходит очень быстро. Данный вид памяти не лишён недостатков. Во-первых, группа транзисторов, входящих в состав триггера, обходится дороже, даже если они вытравляются миллионами на одной кремниевой подложке. Кроме того, группа транзисторов занимает гораздо больше места, поскольку между транзисторами, которые образуют триггер, должны быть вытравлены линии связи. Используется для организации сверхбыстрого ОЗУ, критичного к скорости работы.

Логическая структура памяти в IBM PC

В реальном режиме память делится на следующие участки:

  1.  Основная область памяти (англ. conventional memory).

Основная область памяти (Основная память, англ. Conventional memory) занимает первые 640 Кбайт оперативной памяти в IBM PC-совместимых компьютерах. В эту область загружается таблица векторов прерываний (занимает 1 Кбайт), некоторые данные из BIOS (например, буфер клавиатуры), различные 16-битные программы DOS. Для них 640 Кбайт являются барьером.

  1.  Отображаемая память (EMS)

Отображаемая память EMS (Expanded Memory Specification) – программная спецификация использования дополнительной памяти DOS-программами реального режима.

  1.  Расширенная память (XMS)

Расширенная память позволяет программе получить в распоряжение одну или несколько областей дополнительной памяти, а также использовать область НМА

  1.  Upper Memory Area (UMA)

Upper Memory Area (UMA) — 384 Кб памяти, расположенных между адресами А0000h (640 Кб) и FFFFFh (1024 Кбайт, 1 Мбайт).

  1.  High Memory Area (HMA)

High Memory Area — участок дополнительной памяти IBM PC/AT-совместимых компьютеров доступный из режима реального адреса (путем использования запредельных смещений в верхних сегментах памяти). Максимальный доступный таким образом объем памяти 65520 байт (или 64 KiB минус 16 байт).

Теневая память – Shadow ROM и Shadow RAM

В области верхней памяти UMA обычно располагаются устройства с медленной памятью: системная BIOS (System ROM BIOS), расширения BIOS на графическом адаптере (Video ROM BIOS), на контроллерах дисков и интерфейсов (Adapter ROM), ПЗУ начальной загрузки на сетевой карте (Boot ROM), видеопамять (Video Memory Buffer). Они, как правило, реализованы на 8- или 16-битных микросхемах с довольно большим временем доступа. Обращение к полноразрядному системному ОЗУ выполняется гораздо быстрее. Для ускорения обращений к памяти этих устройств применяется теневая память (Shadow Memory) – подмена ее системным ОЗУ. Теневая память появилась на развитых моделях АТ-286, где она была реализована аппаратно. Процессоры класса 386+ позволяют ее реализовать программно, с помощью страничной переадресации. Затенение ОЗУ и ПЗУ выполняется по-разному.
При инициализации теневого ПЗУ
(Shadow ROM) содержимое затеняемой области копируется в ОЗУ, и при дальнейшем чтении по этим адресам подставляется ОЗУ, а запись в эту область блокируется.
При использовании теневого ОЗУ
(Shadow RAM) запись производится одновременно в физическую память затеняемой области и в системное ОЗУ, наложенное на эту область. При чтении затененной области обращение идет только к системной памяти, что происходит гораздо быстрее. Особенно велик эффект от затенения видеопамяти старых графических адаптеров, которая по чтению бывает доступна только во время обратного хода развертки, и процессору приходится долго ждать этого момента. Однако затенение областей разделяемой памяти, модифицируемых со стороны адаптеров, недопустимо – эти изменения не будут восприняты процессором. К разделяемой относится буферная память сетевых адаптеров, видеопамять адаптеров с графическими сопроцессорами (акселераторами). Из этого следует, что затенение видеопамяти применимо только к примитивным графическим картам, устанавливаемым в слот ISA, и то не во всех режимах.
Обычно теневая память включается через CMOS Setup отдельными областями размером по 16 Кбайт или более крупными, и для каждой области указывают режим затенения (Shadow ROM или Shadow RAM). Возможно ее включение и драйверами ОС (например, драйвером EMM386). На современных системных платах затенение области системной BIOS выполняется всегда, на старых платах затенением этой области можно было управлять. Затенение BIOS видеоадаптера (Video BIOS Shadowing) для работы в среде Windows с «родными» драйверами графического адаптера может и не давать прирост производительности.

Ход работы

  1.  С помощью командной строки и команды mem определяем объемы основной памяти, дополнительной памяти, отображаемой памяти.

  1.  Пуск – Стандартные – Служебные - Сведения о системе - Память

Вывод:

В ходе данной лабораторной работы я ознакомилась с картой памяти, изучила понятия основной и дополнительной памяти, отображающей и расширяющей памяти. Оперативная память является рабочей областью для процессора.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2375. Суспільно-політичний розвиток західноукраїнських земель у 50-60-х роках XIX ст. 33 KB
  Мета: дослідити причини й особливості пожвавлення суспільно-політичного руху після революції 1848-1849 рр.; довести реакційну діяльність течії москвофілів, з’ясувати причини зародження національної течії в суспільному русі на західноукраїнських землях, прослідкувати спільне в завданнях та діяльності народовців Галичини, Буковини й Закарпаття.
2376. Суспільно-політичний рух у 70-90-х роках XIX ст. 40 KB
  Мета: проаналізувати основні складові суспільно-політичного руху в 70-90-х роках XIX ст. в Україні, на прикладах видатних діячів суспільно-політичного життя України другої половини XIX ст. показати роль особи в історії, дослідити вплив Емського указу на розвиток української культури.
2377. Діяльність галицьких народовців у другій половині 70-90-х роках XIX ст. 36.5 KB
  Мета: проаналізувати діяльність народовців у Галичині, Буковині, Закарпатті у 70-90-х роках XIX ст., визначити основні напрямки роботи Наукового товариства імені Т. Шевченка.
2378. Піднесення національно-визвольного руху на західноукраїнських землях у другій половині 70-90-х роках XIX ст. 47.5 KB
  Мета: проаналізувати складові піднесення національно-визвольного руху на західноукраїнських землях у другій половині 70-90-х роках XIX ст., довести важливість значення проголошення ідей політичної незалежності України.
2379. Освіта України другої половини XIX ст. 34 KB
  Мета: виявити загальні закономірності та особливості розвитку культури в Україні в другій половині XIX ст., проаналізувати стан розвитку освіти.
2380. Наука України другої половини XIX ст. 24.49 KB
  Мета: проаналізувати стан розвитку науки, розкрити внесок М. Грушевського у розвиток української науки.
2381. Розвиток літератури, драматургії, архітектури, живопису і музики в Україні в другій половині XIX ст. 29.06 KB
  Мета: проаналізувати стан розвитку літератури, драматургії, архітектури, живопису, музики в Україні в другій половині XIX ст.
2382. Розвиток культури України в другій половині XIX ст. 37.5 KB
  Мета: розвивати вміння здобувати знання на основі самостійного вивчення історичної літератури, вміння конспектувати, рецензувати, розвивати діалогічне мислення, вміння критичного зіставлення джерел.
2383. Наш край у другій половині XVIII – у другій половині XIX ст. 23.5 KB
  Мета: ознайомити учнів з історією рідного краю в першій половині XIX ст., показавши її в контексті долі українських земель у складі Російської та Австрійської імперій.