Реферат: Память компьютера
Министерствонауки и образования Украины
Новокаховскийгуманитарный институт
ВНЗ ОМУРЧ«Украина»
Кафедра «Правоведение»
Реферат
По дисциплине:«Основы информатики и компьютерной техники»
На тему: Памятькомпьютера
Студентки 1-го курса
Форма обучения дневная
Группа 1-Ю-1
«Правоведение»
Белевцовой Екатерины Павловны
Научный руководитель
Преподаватель
Ивасюк. П. М
г. НоваяКаховка
2010г.
Содержание
Вступление
Раздел 1. Виды памяти
1.1 Оперативная память
1.2 BIOS
1.3 CMOS
1.4 Кэш память
Раздел 2. Видеопамять
Литература
Вступление
Память компьютера
Как устроена памятькомпьютера
Память компьютера лучшевсего представить себе в виде последовательности ячеек. Количество информации вкаждой ячейке – один байт.
Любая информациясохраняется в памяти компьютера в виде последовательности байтов. Байты(ячейки) памяти пронумерованы один за другим, причем номер первого от началапамяти байта приравнивается к нулю. Каждая конкретная информация, котораясохраняется в памяти, может занимать один или несколько байтов. Количествобайтов, которые занимает та или иная информация в памяти, являются размеромэтой информации в байтах.
Например, целое плюсовоечисло от 0 до 28-1=255 занимает 1 байт памяти. Для хранения целогоплюсового числа от 28=256 до 216-1=65536 нужно уже двапоследовательных байта.
Основная задача приработе с памятью состоит в том, чтобы найти место в памяти, где находитсянеобходимая информация.
Для того, чтобы найтичеловека в большом городе, необходимо знать его точный адрес. Так же, чтобынайти место той или иной информации в памяти, введено понятие адреса в памяти.
Например, если слово «информатика»,которое состоит из 11 букв, занимает байты с номерами от 1234 до 1244 (всего 11байтов), то адрес этого слова равняется 1234.
Чем больше объем памяти,тем больше файлов и программ она может вместить, тем больше задач можноразвязать с помощью компьютера.
Чем же определяется объемдоступной памяти компьютера или какое наибольшее число можно использовать дляуказания адреса?
Адрес, как и любаяинформация в компьютере, подается в двоичном виде. Значит, наибольшее значениеадреса определяется количеством битов, которые используются для его двоичнойподачи. В одном байте (8 битов) можно сохранять 28 (=256)чисел от 0 до 255, в двух байтах (16 битов) — 216 чисел от 0 до65536, в четырех байтах (32 бита) – 232 чисел от 0 до 4294967295.
Раздел 1. Виды памяти
1.1 Оперативная память
Оперативная память (ОЗУили англ.RAM от Random Access Memory – память с произвольным доступом) – этобыстро запоминающее устройство не очень большого объема, котороенепосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи,считывания и хранения выполняемых программ и данных, которые обрабатываютсяэтими программами.
Оперативная памятьиспользуется только для временного хранения данных и программ, так как, когдамашина выключается то все, что находилось на ОЗУ, пропадает. Доступ к элементамоперативной памяти прямой – это значит, что каждый байт памяти имеет свойиндивидуальный адрес.
Объем ОЗУ обычносоставляет от 32 до 512 Мбайт. Для не сложных административных задач бываетдостаточно и 32 Мбайт ОЗУ, но сложные задачи компьютерного дизайна могут потребоватьот 512 Мбайт до 2 Гбайт ОЗУ.
Обычно ОЗУ исполняется изинтегральных микросхем памяти SDRAM (синхронное динамическое ОЗУ). Каждыйинформационный бит в SDRAM запоминается в виде электрического заряда крохотногоконденсатора, образованного в структуре полупроводникового кристалла. Из-заутечки токов такие конденсаторы быстро разряжаются и их периодически (примернокаждые 2 миллисекунды) подзаряжают специальные устройства. Этот процесс называется регенерациейпамяти (Refresh Memory). Микросхемы SDRAM имеют емкость от 16 до 256 Мбит иболее. Они устанавливаются в корпусе и собираются в модули памяти. Большинствосовременных компьютеров комплектуются модулями типа DIMM (Dual-In-line MemoryModule — модуль памяти с двухрядным расположением микросхем). В компьютерныхсистемах на самых современных процессорах используются
Высокоскоростные модулиRambus DRAM (RIMM) и DDR DRAM.
1.2 BIOS
Сразу после включениякомпьютера начинают «тикать» электронные «часы» основнойшины. Их импульсы расталкивают заспавшийся процессор, и тот может начинатьработу. Но для работы процессора нужны команды.
Точнее говоря, нужныпрограммы, потому что программы — это и есть упорядоченные наборы команд. Такимобразом, где-то в компьютере должна быть заранее, заготовлена пусковая программа,а процессор в момент пробуждения должен твердо знать, где она лежит.
Хранить эту программу накаких-либо носителях информации нельзя, потому что в момент включения процессорничего не знает ни о каких устройствах. Чтобы он о них узнал, ему тоже нужна какая-топрограмма, и мы возвращаемся к тому, с чего начали. Хранить ее в оперативнойпамяти тоже нельзя, потому что в ней в обесточенном состоянии ничего нехранится.
Выход здесь существуетодин-единственный. Такую программу надо создать аппаратными средствами. Дляэтого на материнской плате имеется специальная микросхема, которая называетсяпостоянным запоминающим устройством — ПЗУ. Еще при производстве в нее «зашили»стандартный комплекс программ, с которых процессор должен начинать работу. Этоткомплекс программ называется базовой системой ввода-вывода.
По конструкции микросхемаПЗУ отличается от микросхем оперативной памяти, но логически это те же самыеячейки, в которых записаны какие-то числа, разве что не стираемые привыключении питания. Каждая ячейка имеет свой адрес.
После запуска процессоробращается по фиксированному адресу (всегда одному и тому же), которыйуказывает именно на ПЗУ. Отсюда и поступают первые данные и команды. Такначинается работа процессора, а вместе с ним и компьютера. На экране в этотмомент мы видим белые символы на черном фоне.
Одной из первыхисполняется подпрограмма, выполняющая самотестирование компьютера. Она так иназывается: Тест при включении (по-английски — POST — Power-On Self Test). Входе ее работы проверяется многое, но на экране мы видим только, как мелькаютцифры, соответствующие проверенным ячейкам оперативной памяти.
1.3 CMOS
Программных средств BIOSдостаточно, чтобы сделать первичные проверки и подключить стандартныеустройства, такие как клавиатура и монитор. Слово стандартные мы выделилиспециально. Дело в том, что монитор и клавиатура у вас могут быть очень даженестандартными. Но на данном этапе это не имеет значения — просто компьютерпока рассматривает их как стандартные. Ему еще не ведомы все их свойства, и онполагает, что клавиатура и монитор у нас такие, какие были в ходу двадцать летназад, во времена первых компьютеров. Этим обеспечивается гарантия того, что выхоть что-то увидите на экране, вне зависимости от той модели монитора, какаяимеется в вашем распоряжении. BIOS предполагает, что монитор у нас черно-белый— именно поэтому первые сообщения на экранет проходят в черно-белом режиме.
Однако долго работатьлишь только со стандартными устройствами компьютер не может. Ему пора бы узнатьо том, что у него есть на самом деле. Истинная информация об устройствахкомпьютера записана на жестком диске, но и его еще надо научиться читать. Укаждого человека может быть свой жесткий уникальный диск, не похожий на другие.Спрашивается, откуда программы BIOS узнают, как работать именно с вашим жесткимдиском?
Для этого на материнскойплате есть еще одна микросхема — CMOS-память. В ней сохраняются настройки,необходимые для работы программ BIOS. В частности, здесь хранятся текущая датаи время, параметры жестких дисков и некоторых других устройств. Эта память неможет быть ни оперативной (иначе она стиралась бы), ни постоянной (иначе в неенельзя было бы вводить данные с клавиатуры). Она сделана энергонезависимой ипостоянно подпитывается от небольшой аккумуляторной батарейки, тоже размещеннойна материнской плате. Заряда этой батарейки хватает, чтобы компьютер не потерялнастройки, даже если его не включать несколько лет.
Настройки CMOS, вчастности, необходимы для задания системной даты и системного времени, приустановке или замене жестких дисков, а также при выходе из большинствааварийных ситуаций. Настройкой BIOS можно, например, задать пароль, благодарякоторому посторонний человек не сможет запустить компьютер. Впрочем, эта защитаэффективна только от очень маленьких детей.
Для изменения настроек,хранящихся в CMOS-памяти, в ПЗУ содержится специальная программа — SETUP. Чтобыее запустить, надо в самый первый момент после запуска компьютера нажать иудерживать клавишу DELETE. Навигацию в системе меню программы SETUP выполняют спомощью клавиш управления курсором. Нужные пункты меню выбирают клавишей ENTER,а возврат в меню верхнего уровня — клавишей ESC. Для изменения установленныхзначений служат клавиши Page Up и Page Down.
1.4 Кэш-память
Кэш-память — этовысокоскоростная память произвольного доступа, используемая процессоромкомпьютера для временного хранения информации. Она увеличиваетпроизводительность, поскольку хранит наиболее часто используемые данные икоманды «ближе» к процессору, откуда их можно быстрей получить.
Кэш-память напрямуювлияет на скорость вычислений и помогает процессору работать с болееравномерной загрузкой. Представьте себе массив информации, используемой в вашемофисе. Небольшие объемы информации, необходимой в первую очередь, скажем списоктелефонов подразделений, висят на стене над вашим столом. Точно так же выхраните под рукой информацию по текущим проектам. Реже используемые справочники,к примеру, городская телефонная книга, лежат на полке, рядом с рабочим столом.Литература, к которой вы обращаетесь совсем редко, занимает полки книжногошкафа. Компьютеры хранят данные в аналогичной иерархии. Когда приложениеначинает работать, данные и команды переносятся с медленного жесткого диска воперативную память произвольного доступа, откуда процессор может быстро ихполучить. Оперативная память играет роль КЭШа для жесткого диска. Длядостаточно быстрых компьютеров необходимо обеспечить быстрый доступ коперативной памяти, иначе микропроцессор будет простаивать, и быстродействиекомпьютера уменьшится. Для этого такие компьютеры могут оснащаться кэш-памятью,т.е. «сверхоперативной» памятью относительно небольшого объема(обычно от 64 до 256 Кбайт), в которой хранятся наиболее часто используемыеучастки оперативной памяти. Кэш-память располагается «между»микропроцессором и оперативной памятью, и при обращении микропроцессора кпамяти сначала производится поиск нужных данных в кэш-памяти. Поскольку времядоступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к обычной памяти, а в большинствеслучаев необходимые микропроцессору данные содержаться в кэш-памяти, среднеевремя доступа к памяти уменьшается. Для компьютеров на основе intel-80386dx или80486sx размер кэш-памяти в 64 кбайт является удовлетворительным, 128 кбайт — вполне достаточным. Компьютеры на основе intel-80486dx и dx2 обычно оснащаютсякэш-памятью емкостью 256 Кбайт.
Раздел 2. Видеопамять
Графическая плата(известна также как графическая карта, видеокарта, видеоадаптер) (англ. videocard) — устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера,в видеосигнал для монитора.
Обычно видеокартаявляется платой расширения и вставляется в специальный разъём (ISA, VLB, PCI,AGP, PCI-Express) для видеокарт на материнской плате, но бывает и встроенной.
Современные видеокарты неограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенныймикропроцессор, который может производить дополнительную обработку, разгружаяот этих задач центральный процессор компьютера.
Современная графическаяплата состоит из следующих частей:
1. Графический процессор(GPU) — занимается расчетами выводимого изображения, освобождая от этойобязанности центральный процессор, производит расчеты для обработки командтрехмерной графики. Является основой графической платы, именно от него зависятбыстродействие и возможности всего устройства. Современные графическиепроцессоры по сложности мало, чем уступают центральному процессору компьютера,и зачастую превосходят их по числу транзисторов. Архитектура современного GPUобычно предполагает наличие нескольких блоков обработки информации, а именно:блок обработки 2D графики, блок обработки 3D графики, в свою очередь, обычноразделяющийся на геометрическое ядро (плюс кэш вершин) и блок растеризации(плюс кэш текстур) и др.
2. Видеоконтроллер —отвечает за формирование изображения в видеопамяти, дает команды RAMDAC наформирование сигналов развертки для монитора и осуществляет обработку запросовцентрального процессора. Кроме этого, обычно присутствуют контроллер внешнейшины данных (например, PCI или AGP), контроллер внутренней шины данных иконтроллер видеопамяти. Ширина внутренней шины и шины видеопамяти обычно ширевнешней (64, 128 или 256 разрядов против 16 или 32), во многие видеоконтроллерывстраивается еще и RAMDAC. Современные графические адаптеры (ATI, NVIDIA)обычно имеют не менее двух видеоконтроллеров, работающих независимо друг отдруга и управляющих одновременно одним или несколькими дисплеями каждый.Видеопамять — играет роль кадрового буфера, в котором хранится в цифровомформате изображение, генерируемое и постоянно изменяемое графическимпроцессором и выводимое на экран монитора (или нескольких мониторов). Ввидеопамяти хранятся также промежуточные невидимые на экране элементыизображения и другие данные. Видеопамять бывает нескольких типов, различающихсяпо скорости доступа и рабочей частоте. Современные видеокарты комплектуютсяпамятью типа DDR, DDR2 или GDDR3. Следует также иметь в виду, что помимовидеопамяти, находящейся на видеокарте, современные графические процессорыобычно используют в своей работе часть общей системной памяти компьютера,прямой доступ к которой организуется драйвером видеоадаптера через шину AGP илиPCIE.
3. Цифро-аналоговыйпреобразователь ЦАП (RAMDAC) — служит для преобразования изображения,формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые нааналоговый монитор. Возможный диапазон цветности изображения определяетсятолько параметрами RAMDAC. Чаще всего RAMDAC имеет четыре основных блока — трицифроаналоговых преобразователя, по одному на каждый цветовой канал (красный,синий, зеленый, RGB), и SRAM для хранения данных о гаммах коррекции.Большинство ЦАП имеют разрядность 8 бит на канал — получается, по 256 уровнейяркости на каждый основной цвет, что в сумме дает 16.7 млн. цветов (и за счетгамма коррекции есть возможность отображать исходные 16.7 млн. цветов в гораздобольшее цветовое пространство). Некоторые RAMDAC имеют разрядность по каждомуканалу 10bit (1024 уровня яркости), что позволяет сразу отображать более 1млрд. цветов, но эта возможность практически не используется. Для поддержкивторого монитора часто устанавливают второй ЦАП. Стоит отметить, что мониторы ивидеопроекторы подключаемые к цифровому DVI выходу видеокарты дляпреобразования потока цифровых данных используют собственные цифроаналоговыепреобразователи и от характеристик ЦАП видеокарты не зависят.
4. Видео-ПЗУ (Video ROM)— постоянное запоминающее устройство, в которое записаны видео-BIOS, экранныешрифты, служебные таблицы и т. п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую— к нему обращается только центральный процессор. Хранящийся в ПЗУ видео-BIOSобеспечивает инициализацию и работу видеокарты до загрузки основнойоперационной системы, а также содержит системные данные, которые могут читатьсяи интерпретироваться видеодрайвером в процессе работы (в зависимости отприменяемого метода разделения ответственности между драйвером и BIOS). Намногих современных картах устанавливаются электрически перепрограммируемые ПЗУ,допускающие перезапись видео-BIOS самим пользователем при помощи специальнойпрограммы.
5. IB — предназначена длясохранения температурного режима видеопроцессора и видеопамяти в допустимыхзначениях.
Правильная иполнофункциональная работа современного графического адаптера обеспечивается спомощью видеодрайвера — специального программного обеспечения, поставляемогопроизводителем видеочипа и загружаемого в процессе запуска операционнойсистемы. Видеодрайвер выполняет функции интерфейса между системой с запущеннымив ней приложениями и видеоадаптером. Так же как и видео-BIOS, видеодрайверорганизует и программно контролирует работу всех частей видеоадаптера черезспециальные регистры управления, доступ к которым идет через соответствующуюшину.
Список литературы
1.В.Долженков, Ю.Колесников. Excel 2002. Спб. ВНV,2002.
2. Кузьмин Владислав. Microsoft Office Excel 2003: Учебныйкурс.-
Спб.: Питер,2004.-492с.
3. Пасько В. Microsoft Office 2003.-К.: ВНV, 19ХР.
4. Гебхардт Р. Excel 2003: Справочник. — М.: Бином, 19ХР.
5. Уокенбах Д. Excel 2003. Библия пользователя. — К.:Диалектика,1997.
6. Уокенбах Д. Microsoft Excel. Библия пользователя. — М.:Издательский дом