Что служит для хранения информации во время работы компьютера служит

Компью́терная па́мять (устройство хранения информации, запоминающее устройство) — часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемых в вычислениях, в течение определённого времени. Память, как и центральный процессор, является неизменной частью компьютера с 1940-х. Память в вычислительных устройствах имеет иерархическую структуру и обычно предполагает использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики.

В персональных компьютерах «памятью» часто называют один из её видов — динамическая память с произвольным доступом (DRAM), — которая в настоящее время используется в качестве ОЗУ персонального компьютера.

Задачей компьютерной памяти является хранение в своих ячейках состояния внешнего воздействия, запись информации. Эти ячейки могут фиксировать самые разнообразные физические воздействия (см. ниже). Они функционально аналогичны обычному электромеханическому переключателю и информация в них записывается в виде двух чётко различимых состояний — 0 и 1 («выключено»/«включено»). Специальные механизмы обеспечивают доступ (считывание, произвольное или последовательное) к состоянию этих ячеек.

Процесс доступа к памяти разбит на разделённые во времени процессы — операцию записи (сленг. прошивка, в случае записи ПЗУ) и операцию чтения, во многих случаях эти операции происходят под управлением отдельного специализированного устройства — контроллера памяти.

Также различают операцию стирания памяти — занесение (запись) в ячейки памяти одинаковых значений, обычно 00₁₆ или FF₁₆.

Наиболее известные запоминающие устройства, используемые в персональных компьютерах: модули оперативной памяти (ОЗУ), жёсткие диски (винчестеры), дискеты (гибкие магнитные диски), CD- или DVD-диски, а также устройства флеш-памяти.

Функции памяти

Компьютерная память обеспечивает поддержку одной из функций современного компьютера, — способность длительного хранения информации. Вместе с центральным процессором запоминающее устройство являются ключевыми звеньями так называемой архитектуры фон Неймана, — принципа, заложенного в основу большинства современных компьютеров общего назначения.

Первые компьютеры использовали запоминающие устройства исключительно для хранения обрабатываемых данных. Их программы реализовывались на аппаратном уровне в виде жёстко заданных выполняемых последовательностей. Любое перепрограммирование требовало огромного объёма ручной работы по подготовке новой документации, перекоммутации, перестройки блоков и устройств и т. д. Использование архитектуры фон Неймана, предусматривающей хранение компьютерных программ и данных в общей памяти, коренным образом переменило ситуацию.

Любая информация может быть измерена в битах и потому, независимо от того, на каких физических принципах и в какой системе счисления функционирует цифровой компьютер (двоичной, троичной, десятичной и т. п.), числа, текстовая информация, изображения, звук, видео и другие виды данных можно представить последовательностями битовых строк или двоичными числами. Это позволяет компьютеру манипулировать данными при условии достаточной ёмкости системы хранения (например, для хранения текста романа среднего размера необходимо около одного мегабайта).

К настоящему времени создано множество устройств, предназначенных для хранения данных, основанных на использовании самых разных физических эффектов. Универсального решения не существует, у каждого имеются свои достоинства и свои недостатки, поэтому компьютерные системы обычно оснащаются несколькими видами систем хранения, основные свойства которых обуславливают их использование и назначение.

Физические основы функционирования

В основе работы запоминающего устройства может лежать любой физический эффект, обеспечивающий приведение системы к двум или более устойчивым состояниям. В современной компьютерной технике часто используются физические свойства полупроводников, когда прохождение тока через полупроводник или его отсутствие трактуются как наличие логических сигналов 0 или 1. Устойчивые состояния, определяемые направлением намагниченности, позволяют использовать для хранения данных разнообразные магнитные материалы. Наличие или отсутствие заряда в конденсаторе также может быть положено в основу системы хранения. Отражение или рассеяние света от поверхности CD, DVD или Blu-ray-диска также позволяет хранить информацию.

Классификация типов памяти

Следует различать классификацию памяти и классификацию запоминающих устройств (ЗУ). Первая классифицирует память по функциональности, вторая же — по технической реализации. Здесь рассматривается первая — таким образом, в неё попадают как аппаратные виды памяти (реализуемые на ЗУ), так и структуры данных, реализуемые в большинстве случаев программно.

Доступные операции с данными

• Память только для чтения (read-only memory, ROM)
• Память для чтения/записи

Память на программируемых и перепрограммируемых ПЗУ (ППЗУ и ПППЗУ) не имеет общепринятого места в этой классификации. Её относят либо к подвиду памяти «только для чтения»^[1], либо выделяют в отдельный вид.

Также предлагается относить память к тому или иному виду по характерной частоте её перезаписи на практике: к RAM относить виды, в которых информация часто меняется в процессе работы, а к ROM — предназначенные для хранения относительно неизменных данных.^[1]

Энергозависимость

• Энергонезависимая память (англ. nonvolatile storage) — память, реализованная ЗУ, записи в которых не стираются при снятии электропитания. К этому типу памяти относятся все виды памяти на ПЗУ и ППЗУ;
• Энергозависимая память (англ. volatile storage) — память, реализованная ЗУ, записи в которых стираются при снятии электропитания. К этому типу памяти относятся память, реализованная на ОЗУ, кэш-память.
  • Статическая память (англ. static storage) — энергозависимая память, которой для хранения информации достаточно сохранения питающего напряжения;
  • Динамическая память (англ. dynamic storage) — энергозависимая память, в которой информация со временем разрушается (деградирует), и, кроме подачи электропитания, необходимо производить её периодическое восстановление (регенерацию).

Метод доступа

• Последовательный доступ (англ. sequential access memory, SAM) — ячейки памяти выбираются (считываются) последовательно, одна за другой, в очерёдности их расположения. Вариант такой памяти — стековая память.
• Произвольный доступ (англ. random access memory, RAM) — вычислительное устройство может обратиться к произвольной ячейке памяти по любому адресу.

Назначение

• Буферная память (англ. buffer storage) — память, предназначенная для временного хранения данных при обмене ими между различными устройствами или программами.
• Временная (промежуточная) память (англ. temporary (intermediate) storage) — память для хранения промежуточных результатов обработки.
• Кеш-память (англ. cache memory) — часть архитектуры устройства или программного обеспечения, осуществляющая хранение часто используемых данных для предоставления их в более быстрый доступ, нежели кешируемая память.
• Корректирующая память (англ. patch memory) — часть памяти ЭВМ, предназначенная для хранения адресов неисправных ячеек основной памяти. Также используются термины relocation table и remap table.
• Управляющая память (англ. control storage) — память, содержащая управляющие программы или микропрограммы. Обычно реализуется в виде ПЗУ.
• Разделяемая память или память коллективного доступа (англ. shared memory, shared access memory) — память, доступная одновременно нескольким пользователям, процессам или процессорам.

И др.

Организация адресного пространства

• Реальная или физическая память (англ. real (physical) memory) — память, способ адресации которой соответствует физическому расположению её данных;
• Виртуальная память (англ. virtual memory) — память, способ адресации которой не отражает физического расположения её данных;
• Оверлейная память (англ. overlayable storage) — память, в которой присутствует несколько областей с одинаковыми адресами, из которых в каждый момент доступна только одна.

Удалённость и доступность для процессора

• Первичная память (сверхоперативная, СОЗУ) — доступна процессору без какого-либо обращения к внешним устройствам. Данная память отличается крайне малым временем доступа и тем, что неадресуема для программиста.
  • регистры процессора (процессорная или регистровая память) — регистры, расположенные непосредственно в АЛУ;
  • кэш процессора — кэш, используемый процессором для уменьшения среднего времени доступа к компьютерной памяти. Разделяется на несколько уровней, различающихся скоростью и объёмом (например, L1, L2, L3).
• Вторичная память — доступна процессору путём прямой адресацией через шину адреса (адресуемая память). Таким образом доступна основная память (память, предназначенная для хранения текущих данных и выполняемых программ) и порты ввода-вывода (специальные адреса, через обращение к которым реализовано взаимодействие с прочей аппаратурой).
• Третичная память — доступна только путём нетривиальной последовательности действий. Сюда входят все виды внешней памяти — доступной через устройства ввода-вывода. Взаимодействие с третичной памятью ведётся по определённым правилам (протоколам) и требует присутствия в памяти соответствующих программ. Программы, обеспечивающие минимально необходимое взаимодействие, помещаются в ПЗУ, входящее во вторичную память (у PC-совместимых ПК — это ПЗУ BIOS).

Положение структур данных, расположенных в основной памяти, в этой классификации неоднозначно. Как правило, их вообще в неё не включают, выполняя классификацию с привязкой к традиционно используемым видам ЗУ.^[2]

Управление процессором

• Непосредственно управляемая (оперативно доступная) память (англ. on-line storage) — память, непосредственно доступная в данный момент времени центральному процессору.^{[источник не указан 1031 день]}
• Автономная память — память, реализованная, например при помощи службы внешних носителей в Windows 2000, предусматривающей оперативное управление библиотеками носителей и устройствами с автоматической подачей дисков, облегчающей использование съёмных носителей типа магнитных лент и съёмных дисков, магнитных или оптических.^[3]

Организация хранения данных и алгоритмы доступа к ним

Повторяет классификацию структур данных:

• Адресуемая память — адресация осуществляется по местоположению данных.
• Ассоциативная память (англ. associative memory, content-addressable memory, CAM) — адресация осуществляется по содержанию данных, а не по их местоположению.
• Магазинная (стековая) память (англ. pushdown storage) — реализация стека.
• Матричная память (англ. matrix storage) — ячейки памяти расположены так, что доступ к ним осуществляется по двум или более координатам.
• Объектная память (англ. object storage) — память, система управления которой ориентирована на хранение объектов. При этом каждый объект характеризуется типом и размером записи.
• Семантическая память (англ. semantic storage) — данные размещаются и списываются в соответствии с некоторой структурой понятийных признаков.

И др.

Физические принципы

Эта классификация повторяет соответствующую классификацию ЗУ.

Вид	Среда, хранящая информацию	Принцип чтения/записи	Примеры
Полупроводниковая память (англ. semiconductor storage)	сформированные в полупроводнике элементы, имеющие 2 устойчивых состояния с различными электрическими параметрами	включение в электрическую цепь	SRAM, DRAM, EEPROM, Flash-память
Магнитная память (англ. magnetic storage)	Намагниченность участков ферромагнитного материала (доменов)	Магнитная запись	Магнитная лента, магнитный диск, магнитная карта
Оптическая память (англ. optical storage, laser storage)	последовательность участков (питов), отражающих или рассеивающих свет	чтение: отражение либо рассеяние лазерного луча от питов; запись: точечный нагрев, изменяющий свойства отражающего слоя	CD, DVD, Blu-ray, HD DVD
Магнитооптическая память (англ. magnetooptics storage)	показатель преломления участков информационного слоя	чтение: преломление и отражение луча лазера запись: точечный нагрев и электромагнитный импульс	CD-MO, Fujitsu DynaMO
Магниторезистивная память с произвольным доступом (англ. Spin Torque Transfer Random Access Memory, STT-RAM)	магнитные домены	В STT-RAM электрическое поле воздействует на микромагниты, заставляя их менять направление магнитного поля (спин). В свою очередь направление магнитного поля (справа — налево или сверху — вниз) вызывает изменение в сопротивлении (логические 0 и 1).	MRAM
Память с изменением фазового состояния (англ. phase change memory, PCM)	молекулы халькогенида (chalcogenide)	использует изменение фазового состояния халькогенида — вещества, способного под воздействием нагрева и электрических полей переходить из непроводящего аморфного состояния (1) в проводящее кристаллическое (0). В ней применены диоды вертикального типа и трехмерная кристаллическая структура. Не требует предварительного удаления старых данных перед записью новых, не требует электропитания для сохранения своего состояния.[4]	PRAM
Ёмкостная память (англ. capacitor storage)	конденсаторы	подача электрического напряжения на обкладки	DRAM

Разновидности полупроводниковой памяти

• NOR
• NAND
• NVRAM
• SRAM
• DRAM
• FB-DIMM
• EEPROM
• Flash

Разновидности магнитной памяти

• Память на магнитной ленте (англ. magnetic tape memory) — представляет собой пластиковую узкую ленту с магнитным покрытием и механизм с блоком головок записи-воспроизведения (БГЗВ). Лента намотана на бобину, и последовательно протягивается лентопротяжным механизмом (ЛПМ) возле БГЗВ. Запись производится перемагничиванием частиц магнитного слоя ленты при прохождении их возле зазора головки записи. Считывание записанной информации происходит при прохождении намагниченного ранее участка плёнки возле зазора головки воспроизведения.
• Память на магнитных дисках (англ. magnetic disk memory) — представляет собой круглый пластиковый диск с магнитным покрытием и механизм с БГЗВ. Данные при этом наносятся радиально, при вращении диска вокруг своей оси и радиальном сдвиге БГЗВ на шаг головки. Запись производится перемагничиванием частиц магнитного слоя диска при прохождении их возле зазора головки записи. Считывание записанной информации происходит при прохождении намагниченного ранее участка возле зазора головки воспроизведения.
• Память на магнитной проволоке (англ. plated wire memory) Использовалась в магнитофонах до магнитной ленты. В настоящее время по этому принципу конструируется большинство авиационных т. н. «чёрных ящиков» — данный носитель имеет наиболее высокую устойчивость к внешним воздействиям и высокую сохранность даже при повреждениях в аварийных ситуациях.
• Ферритовая память (англ. core storage) — ячейка представляет собой ферритовый сердечник, изменение состояния которого (перемагничивание) происходит при пропускании тока через намотанный на него проводник. В настоящее время имеет ограниченное применение, в основном в военной сфере.

Разновидности оптической памяти

• Фазоинверсная память (англ. Phase Change Rewritable storage, PCR) — оптическая память, в которой рабочий (отражающий) слой выполнен из полимерного вещества, способного при нагреве менять фазовое состояние (кристаллическое↔аморфное) и отражающие характеристики в зависимости от режима нагрева. Применяется в перезаписываемых оптических дисках (CD-RW, DVD-RW).

Редко используемые, устаревшие и экспериментальные виды

Вид	Описание
Акустическая память (англ. acoustic storage)	использует замкнутые акустические линии задержки.
Запоминающая электронно-лучевая трубка	Использует свойство вторичной эмиссии люминофора
Трековая память (англ.) или память «на беговой дорожке» (англ. magnetic racetrack memory, MRM)	базируется на открытых не так давно спинтронных эффектах, в частности на использовании спинового тока для перемещения наноразмерных магнитных объектов — доменных стенок — в пределах магнитных нанопроволок. Под действием такого тока доменные стенки бегут друг за другом по этой проволоке, словно бегуны по спринтерской дорожке (треку)[5][6]
Голографическая память (англ. holographic storage)	использует пространственную графическую информацию, отображаемую в виде интерференционных структур.
Криогенная память (англ. cryogenic storage)	использует сверхпроводящие материалы
Сегнетоэлектрическая память (англ. Ferroelectric RAM, FeRAM)	Статическая оперативная память с произвольным доступом, ячейки которой сохраняют информацию, используя сегнетоэлектрический эффект. Исследованиями в этом направлении занимаются фирмы Hitachi совместно с Ramtron, Matsushita с фирмой Symetrix. По сравнению с флеш-памятью, ячейки FRAM практически не деградируют — гарантируется до циклов перезаписи.[7]
Молекулярная память (англ. molecular storage)	Использует технологию атомной туннельной микроскопии. Носителями информации являются специальные виды плёнок. Головки, считывающие данные, сканируют поверхность плёнки. Их чувствительность позволяет определять наличие или отсутствие в молекулах отдельных атомов, на чём и основан принцип записи-считывания данных. В середине 1999 года эта технология была продемонстрирована компанией Nanochip. В основе архитектуры устройств записи-считывания лежит технология MARE (Molecular Array Read-Write Engine). Были достигнуты следующие показатели по плотности упаковки: около 40 Гбит/см² в устройствах чтения/записи и 128 Гбит/см² в устройствах с однократной записью, что в 6 раз превосходило тогдашние экспериментальные образцы магнитных дисков и более чем в 25 раз — серийные модели. Достигнутая на 2008 год скорость записи и чтения не позволяет говорить о массовом применении этой технологии.[источник не указан 1204 дня]
Электростатическая память (англ. electrostatic storage)	Носителями данных являются накопленные заряды статического электричества на поверхности диэлектрика.

Прочие термины

• Многоблочная память (англ. multibank memory) — вид оперативной памяти, организованной из нескольких независимых блоков, допускающих одновременное обращение к ним, что повышает её пропускную способность. Часто употребляется термин «интерлив» (калька с англ. interleave — перемежать) и может встречаться в документации некоторых фирм «многоканальная память» (англ. multichanel).

• Память со встроенной логикой (англ. logic-in-memory) — вид памяти, содержащий встроенные средства логической обработки (преобразования) данных, например их масштабирования, преобразования кодов, наложения полей и др.

• Многовходовая память (англ. multiport storage memory) — устройство памяти, допускающее независимое обращение с нескольких направлений (входов), причём обслуживание запросов производится в порядке их приоритета.

• Многоуровневая память (англ. multilevel memory) — организация памяти, состоящая из нескольких уровней запоминающих устройств с различными характеристиками и рассматриваемая со стороны пользователей как единое целое. Для многоуровневой памяти характерна страничная организация, обеспечивающая «прозрачность» обмена данными между ЗУ разных уровней.

• Память параллельного действия (англ. parallel storage) — вид памяти, в которой все области поиска могут быть доступны одновременно.

• Страничная память (англ. page memory) — память, разбитая на одинаковые области — страницы. Операции записи-чтения на них осуществляются путём переключения страниц контроллером памяти.

См. также

• Программы тестирования производительности
• Memtest86+

Примечания

Литература

• Айен Синклер. Память // Словарь компьютерных терминов = Dictionary of Personal Computing / Пер. с англ. А. Помогайбо. — М.: Вече, АСТ, 1996. — 177 с. — ISBN 5-7141-0309-2

Ссылки

• Глава 1. Общие принципы организации памяти ЭВМ

Компоненты персонального компьютера
Системный блок	Блок питания • Охлаждение • Материнская плата • Процессор • Шины • Видеокарта • Звуковая карта • Сетевая плата
Память	Оперативная память • Запоминающее устройство с произвольным доступом
Носители и дисководы	Жёсткий диск • Твердотельный накопитель (Флеш-память • USB-флеш) • Оптический привод (CD • DVD • BD) • НГМД (Дискета) • Стример • Кардридер
Вывод	Динамик • Монитор • Принтер • Графопостроитель (плоттер)
Ввод	Клавиатура • Мышь • Трекбол • TrackPoint • Тачпад • Сенсорный экран • Цифровая ручка • Световое перо • Графический планшет • Микрофон • Сканер • Веб-камера
Игры	Джойстик • Руль • Штурвал • Педали • Пистолет • Paddle • Геймпад • Дэнспад • Трекер
Прочее	Модем • ТВ-тюнер • Сетевой фильтр • ИБП

Компьютерная память

Связанные понятия

Операти́вная па́мять (англ. Random Access Memory, RAM, память с произвольным доступом) или операти́вное запомина́ющее устро́йство (ОЗУ) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемые процессором.

Запоминающее устройство с произвольным доступом (сокращённо ЗУПД), также Запоминающее устройство с произвольной выборкой (сокращённо ЗУПВ; англ. Random Access Memory, RAM) — один из видов памяти компьютера, позволяющий единовременно получить доступ к любой ячейке (всегда за одно и то же время, вне зависимости от расположения) по её адресу на чтение или запись.

Регистр процессора — блок ячеек памяти, образующий сверхбыструю оперативную память (СОЗУ) внутри процессора; используется самим процессором и большей частью недоступен программисту: например, при выборке из памяти очередной команды она помещается в регистр команд, к которому программист обратиться не может.

Данные — поддающееся многократной интерпретации представление информации в формализованном виде, пригодном для передачи, связи, или обработки (ISO/IEC 2382-1:1993).

Блок управления памятью или устройство управления памятью (англ. memory management unit, MMU) — компонент аппаратного обеспечения компьютера, отвечающий за управление доступом к памяти, запрашиваемым центральным процессором.

Упоминания в литературе

Связанные понятия (продолжение)

Запомина́ющее устро́йство (ЗУ) — устройство, предназначенное для записи и хранения данных. В основе работы запоминающего устройства может лежать любой физический эффект, обеспечивающий приведение системы к двум или более устойчивым состояниям. Устройство, реализующее компьютерную память.

Ввод-вывод (от англ. input/output, I/O) в информатике — взаимодействие между обработчиком информации (например, компьютер) и внешним миром, который может представлять как человек, так и любая другая система обработки информации. Ввод — сигнал или данные, полученные системой, а вывод — сигнал или данные, посланные ею (или из неё). Термин также может использоваться как обозначение (или дополнение к обозначению) определенного действия: «выполнять ввод-вывод» означает выполнение операций ввода или вывода…

Виртуа́льная па́мять (англ. virtual memory) — метод управления памятью компьютера, позволяющий выполнять программы, требующие больше оперативной памяти, чем имеется в компьютере, путём автоматического перемещения частей программы между основной памятью и вторичным хранилищем (например, жёстким диском). Для выполняющейся программы данный метод полностью прозрачен и не требует дополнительных усилий со стороны программиста, однако реализация этого метода требует как аппаратной поддержки, так и поддержки…

Счётчик кома́нд (также PC = program counter, IP = instruction pointer, IAR = instruction address register, СЧАК = счётчик адресуемых команд) — регистр процессора, который указывает, какую команду нужно выполнять следующей.

Машинное слово — машинно-зависимая и платформозависимая величина, измеряемая в битах или байтах (тритах или трайтах), равная разрядности регистров процессора и/или разрядности шины данных (обычно некоторая степень двойки).

Килоба́йт (русское обозначение: Кбайт; международное: Kbyte, KB) — единица измерения количества информации, равная 1024 байт.

Адрес — символ или группа символов, которые идентифицируют регистр, отдельные части памяти или некоторые другие источники данных, либо место назначения информации.

Разрядность числа в математике — количество числовых разрядов, необходимых для записи этого числа в той или иной системе счисления. Разрядность числа иногда также называется его длиной.

Прерывание (англ. interrupt) — сигнал от программного или аппаратного обеспечения, сообщающий процессору о наступлении какого-либо события, требующего немедленного внимания. Прерывание извещает процессор о наступлении высокоприоритетного события, требующего прерывания текущего кода, выполняемого процессором. Процессор отвечает приостановкой своей текущей активности, сохраняя свое состояние и выполняя функцию, называемую обработчиком прерывания (или программой обработки прерывания), которая реагирует…

Прямой доступ к памяти (англ. direct memory access, DMA) — режим обмена данными между устройствами компьютера или же между устройством и основной памятью, в котором центральный процессор (ЦП) не участвует. Так как данные не пересылаются в ЦП и обратно, скорость передачи увеличивается.

Энергонезависимая память (англ. Non Volatile Random Access Memory; NVRAM) — разновидность запоминающих устройств с произвольным доступом, которые способны хранить данные при отсутствии электрического питания. Может состоять из модуля SRAM, соединённого со своей собственной батарейкой. В другом случае SRAM может действовать в связке с EEPROM, например, флеш-памятью.

Кэш или кеш (англ. cache, от фр. cacher — «прятать»; произносится — «кэш») — промежуточный буфер с быстрым доступом к нему, содержащий информацию, которая может быть запрошена с наибольшей вероятностью. Доступ к данным в кэше осуществляется быстрее, чем выборка исходных данных из более медленной памяти или удаленного источника, однако её объём существенно ограничен по сравнению с хранилищем исходных данных.

Систе́ма кома́нд (также набо́р команд) — соглашение о предоставляемых архитектурой средствах программирования, а именно…

Шина адреса — компьютерная шина, используемая центральным процессором или устройствами, способными инициировать сеансы DMA, для указания физического адреса слова ОЗУ (или начала блока слов), к которому устройство может обратиться для проведения операции чтения или записи.

Регистр — устройство для записи, хранения и считывания n-разрядных двоичных данных и выполнения других операций над ними.

Архитектура набора команд (англ. instruction set architecture, ISA) — часть архитектуры компьютера, определяющая программируемую часть ядра микропроцессора. На этом уровне определяются реализованные в микропроцессоре конкретного типа…

Микроко́д — программа, реализующая набор инструкций процессора. Так же как одна инструкция языка высокого уровня преобразуется в серию машинных инструкций, в процессоре, использующем микрокод, каждая машинная инструкция реализуется в виде серии микроинструкций — микропрограммы, микрокода.

Защищённый режим (режим защищённой виртуальной адресации) — режим работы x86-совместимых процессоров. Частично был реализован уже в процессоре 80286, но там существенно отличался способ работы с памятью, так как процессоры ещё были 16-битными и не была реализована страничная организация памяти. Первая 32-битная реализация защищённого режима — процессор Intel 80386. Применяется в совместимых процессорах других производителей. Данный режим используется в современных многозадачных операционных системах…

Сегментная адресация памяти — схема логической адресации памяти компьютера в архитектуре x86. Линейный адрес конкретной ячейки памяти, который в некоторых режимах работы процессора будет совпадать с физическим адресом, делится на две части: сегмент и смещение. Сегментом называется условно выделенная область адресного пространства определённого размера, а смещением — адрес ячейки памяти относительно начала сегмента. Базой сегмента называется линейный адрес (адрес относительно всего объёма памяти…

Сопроцессор — специализированный процессор, расширяющий возможности центрального процессора компьютерной системы, но оформленный как отдельный функциональный модуль. Физически сопроцессор может быть отдельной микросхемой или может быть встроен в центральный процессор (как это делается в случае математического сопроцессора в процессорах для ПК начиная с Intel 486DX).

Тактовый сигнал или синхросигнал — сигнал, использующийся для согласования операций одной или более цифровых схем.

Байт (англ. byte) (русское обозначение: байт и Б; международное: B, byte) — единица хранения и обработки цифровой информации; совокупность битов, обрабатываемая компьютером одномоментно. В современных вычислительных системах байт состоит из восьми битов и, соответственно, может принимать одно из 256 (28) различных значений (состояний, кодов). Однако в истории компьютерной техники существовали решения с иными размерами байта (например, 6, 32 или 36 битов), поэтому иногда в компьютерных стандартах…

Реальный режим (или режим реальных адресов; англ. real-address mode) — режим работы процессоров архитектуры x86, при котором используется сегментная адресация памяти (адрес ячейки памяти формируется из двух чисел: сдвинутого на 4 бита адреса начала сегмента и смещения ячейки от начала сегмента; любому процессу доступна вся память компьютера). Изначально режим не имел названия, был назван «реальным» только после создания процессоров 80286, поддерживающих режим, названный «защищённым» (режим назван…

Математический сопроцессор — сопроцессор для расширения командного множества центрального процессора и обеспечивающий его функциональностью модуля операций с плавающей запятой, для процессоров, не имеющих интегрированного модуля.

Микроконтро́ллер (англ. Micro Controller Unit, MCU) — микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами.

В информатике термин инструкция обозначает одну отдельную операцию процессора, определённую системой команд. В более широком понимании, «инструкцией» может быть любое представление элемента исполнимой программы, такой как байт-код.

Термин «ядро микропроцессора» (англ. processor core) не имеет чёткого определения и в зависимости от контекста употребления может обозначать особенности, позволяющие выделить модель в отдельный вид…

Центра́льный проце́ссор (ЦП; также центра́льное проце́ссорное устро́йство — ЦПУ; англ. central processing unit, CPU, дословно — центральное обрабатывающее устройство) — электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. Иногда называют микропроцессором или просто процессором.

Флеш-память, (англ. flash memory) — разновидность полупроводниковой технологии электрически перепрограммируемой памяти (EEPROM). Это же слово используется в электронной схемотехнике для обозначения технологически законченных решений постоянных запоминающих устройств в виде микросхем на базе этой полупроводниковой технологии. В быту это словосочетание закрепилось за широким классом твердотельных устройств хранения информации.

Шина данных — часть системной шины, предназначенная для передачи данных между компонентами компьютера.

Адресация — осуществление ссылки (обращение) к устройству или элементу данных по его адресу; установление соответствия между множеством однотипных объектов и множеством их адресов; метод идентификации местоположения объекта.

Контроллер памяти — цифровая схема, управляющая потоками данных между вычислительной системой и оперативной памятью. Может представлять собой отдельную микросхему или быть интегрирована в более сложную микросхему, например, в состав северного моста, микропроцессор или систему на кристалле.

Встра́иваемая систе́ма (встро́енная систе́ма, англ. embedded system) — специализированная микропроцессорная система управления, контроля и мониторинга, концепция разработки которой заключается в том, что такая система будет работать, будучи встроенной непосредственно в устройство, которым она управляет.

Твердотельный накопитель, или ТТН (англ. solid-state drive, SSD) — компьютерное энергонезависимое немеханическое запоминающее устройство на основе микросхем памяти, которое идёт на смену HDD. Кроме микросхем памяти, SSD содержит управляющий контроллер. Наиболее распространённый вид твердотельных накопителей использует для хранения информации флеш-память типа NAND, однако существуют варианты, в которых накопитель создаётся на базе DRAM-памяти, снабжённой дополнительным источником питания — аккумулятором…

Иерархия компьютерной памяти — концепция построения взаимосвязи классов разных уровней компьютерной памяти на основе иерархической структуры.

Буфер ассоциативной трансляции (англ. Translation lookaside buffer, TLB) — это специализированный кэш центрального процессора, используемый для ускорения трансляции адреса виртуальной памяти в адрес физической памяти.

А́дресное пространство (англ. address space) — совокупность всех допустимых адресов каких-либо объектов вычислительной системы — ячеек памяти, секторов диска, узлов сети и т. п., которые могут быть использованы для доступа к этим объектам при определенном режиме работы (состоянии системы).

Цифровой сигнальный процессор (англ. digital signal processor, DSP, цифровой процессор обработки сигналов (ЦПОС)) — специализированный микропроцессор, предназначенный для обработки оцифрованных сигналов (обычно, в режиме реального времени).

Поток данных (англ. stream) в программировании — абстракция, используемая для чтения или записи файлов, сокетов и т. п. в единой манере.

Для хранения информации во время работы компьютера служит

Гіпермаркет Знань>>Інформатика>>Інформатика 9 клас>> Інформатика: Класифікація периферійних пристроїв. Історія розвитку обчислювальної техніки.

Практична робота до предмету Інформатика 9 клас.

Розгляд теми: Класифікація периферійних пристроїв. Історія розвитку обчислювальної техніки.

СОСТАВ И РАБОТА КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ

1. Компьютер это —

1. электронное вычислительное устройство для обработки чисел;
2. устройство для хранения информации любого вида;
3. многофункциональное электронное устройство для работы с информацией;
4. устройство для обработки аналоговых сигналов.

2. Производительность работы компьютера (быстрота выполнения операций) зависит от:

1. размера экрана монитора;
2. тактовый частоты процессора;
3. напряжения питания;
4. быстроты нажатия на клавиши;
5. объема обрабатываемой информации.

3. Тактовая частота процессора — это:

1. число двоичных операций, совершаемых процессором в единицу времени;
2. количество тактов, выполняемых процессором в единицу времени;
3. число возможных обращений процессора к оперативной памяти в единицу времени;
4. скорость обмена информацией между процессором и устройством ввода/вывода;
5. скорость обмена информацией между процессором и ПЗУ.

4. Манипулятор «мышь» — это устройство:

1. ввода информации;
2. модуляции и демодуляции;
3. считывание информации;
4. для подключения принтера к компьютеру.

5. Постоянное запоминающее устройство служит для:

1. хранения программы пользователя во время работы;
2. записи особо ценных прикладных программ;
3. хранения постоянно используемых программ;
4. хранение программ начальной загрузки компьютера и тестирование его узлов;
5. постоянно хранения особо ценных документов.

6. Для долговременного хранения информации служит:

1. оперативная память;
2. процессор;
3. магнитный диск;
4. дисковод.

7. Хранение информации на внешних носителях отличается от хранения информации в оперативной памяти:

1. тем, что на внешних носителях информация может хранится после отключения питания компьютера;
2. объемом хранения информации;
3. возможность защиты информации;
4. способами доступа к хранимой информации.

8. Во время исполнения прикладная программ хранится:

1. в видеопамяти;
2. в процессоре;
3. в оперативной памяти;
4. в ПЗУ.

9. При отключении компьютера информация стирается:

1. из оперативной памяти;
2. из ПЗУ;
3. на магнитном диске;
4. на компакт-диске.

10. Привод гибких дисков — это устройство для:

1. обработки команд исполняемой программы;
2. чтения/записи данных с внешнего носителя;
3. хранения команд исполняемой программы;
4. долговременного хранения информации.

11. Для подключения компьютера к телефонной сети используется:

1. модем;
2. плоттер;
3. сканер;
4. принтер;
5. монитор.

12. Программное управление работой компьютера предполагает:

1. необходимость использования операционной системы для синхронной работы аппаратных средств;
2. выполнение компьютером серии команд без участия пользователя;
3. двоичное кодирование данных в компьютере;
4. использование специальных формул для реализации команд в компьютере.

13. Файл — это:

1. элементарная информационная единица, содержащая последовательность байтов и имеющая уникальное имя;
2. объект, характеризующихся именем, значением и типом;
3. совокупность индексированных переменных;
4. совокупность фактов и правил.

14. Расширение файла, как правило, характеризует:

1. время создания файла;
2. объем файла;
3. место, занимаемое файлом на диске;
4. тип информации, содержащейся в файле;
5. место создания файла.

15. Полный путь файлу: c:booksraskaz.txt. Каково имя файла?

1. booksraskaz;.
2. raskaz.txt;
3. booksraskaz.txt;
4. txt.

16. Операционная система это —

1. совокупность основных устройств компьютера;
2. система программирования на языке низкого уровня;
3. программная среда, определяющая интерфейс пользователя;
4. совокупность программ, используемых для операций с документами;
5. программ для уничтожения компьютерных вирусов.

17. Программы сопряжения устройств компьютера называются:

1. загрузчиками;
2. драйверами;
3. трансляторами;
4. интерпретаторами;
5. компиляторами.

18. Системная дискета необходима для:

1. для аварийной загрузки операционной системы;
2. систематизации файлов;
3. хранения важных файлов;
4. лечения компьютера от вирусов.

19. Какое устройство обладает наибольшей скоростью обмена информацией:

1. CD-ROM дисковод;
2. жесткий диск;
3. дисковод для гибких магнитных дисков;
4. оперативная память;
5. регистры процессора?

20. Программой архиватором называют:

1. программу для уплотнения информационного объема (сжатия) файлов;
2. программу резервного копирования файлов;
3. интерпретатор;
4. транслятор;
5. систему управления базами данных.

21. Сжатый файл представляет собой:

1. файл, которым долго не пользовались;
2. файл, защищенный от копирования;
3. файл, упакованный с помощью архиватора;
4. файл, защищенный от несанкционированного доступа;
5. файл, зараженный компьютерным вирусом.

22. Какое из названных действий можно произвести со сжатым файлом:

1. переформатировать;
2. распаковать;
3. просмотреть;
4. запустить на выполнение;
5. отредактировать.

23. Сжатый файл отличается от исходного тем, что:

1. доступ к нему занимает меньше времени;
2. он в большей степени удобен для редактирования;
3. он легче защищается от вирусов;
4. он легче защищается от несанкционированного доступа;
5. он занимает меньше места.

24. Компьютерные вирусы:

1. возникают в связи сбоев в аппаратной части компьютера;
2. создаются людьми специально для нанесения ущерба ПК;
3. зарождаются при работе неверно написанных программных продуктов;
4. являются следствием ошибок в операционной системе;
5. имеют биологическое происхождение.

25. Отличительными особенностями компьютерного вируса являются:

1. значительный объем программного кода;
2. необходимость запуска со стороны пользователя;
3. способность к повышению помехоустойчивости операционной системы;
4. маленький объем; способность к самостоятельному запуску и к созданию помех корректной работе компьютера;
5. легкость распознавания.

26. Загрузочные вирусы характеризуются тем, что:
1. поражают загрузочные сектора дисков;
2. поражают программы в начале их работы;
3. запускаются при запуске компьютера;
4. изменяют весь код заражаемого файла;
5. всегда меняют начало и длину файла.

27. Файловый вирус:

1. поражают загрузочные сектора дисков;
2. поражают программы в начале их работы;
3. запускаются при запуске компьютера;
4. изменяют весь код заражаемого файла;
5. всегда меняют начало и длину файла.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
3 2 2 1 4 3 1 3 1 2 1 2 1 4 2 3 2 1 5 1 3 2 5 2 4 1 2

Надіслано вчителем інформатики Спеціалізованої школи № 252 Оболонського району м. Києва Житинською О.І.

_{Матеріали з інформатики онлайн, завдання та відповіді по класам, плани конспектів уроків з інформатики скачати}

Как информация сохранялась раньше

Самый первый метод сохранения информации в виде наскальных рисунков (кстати, графика) известен еще с незапамятных времен.

Намного позже с появлением речи сохранение информации стало представлять собой процесс, так сказать, передачи из уст в уста (мифы, легенды, былины). Письменность привела к тому, что стали появляться книги. Не забывались и картины или рисунки. С появлением технологий фотографии, записи звука и видео, на информационном поле появились соответствующие носители. Но все это оказывалось недолговечным.

Хранение информации. Носители информации

Человек может хранить в уме информацию, которая требуется ему постоянно. Ты помнишь свой адрес, номер телефона, как зовут твоих родных и близких, друзей. Такую память можно назвать оперативной .

Но есть информация, которую трудно запомнить. Её человек записывает в записную книжку, ищет в справочнике, словаре, энциклопедии. Это внешняя память. Её можно назвать долговременной.

Оперативная память — предназначена для временного хранения информации, т. е. на момент, когда компьютер работает (после выключения компьютера информация удаляется из оперативной памяти).

Долговременная память (внешняя) — для долгого хранения информации (при выключении компьютера информация не удаляется).

В (1826) году Жозеф Нисефор Ньепс сделал первую в мире фотографию и называлась она «Вид из окна». Позже в (1838) году была сделана фотография, на которой были запечатлены люди.

В (1888) году в Париже был продемонстрирован первый в мире фильм — «Сцены в саду Раундхэй», длительность которого составила (1,66) секунды. Позже в (1895) году братьями Люмьер был снят первый фильм, показанный зрителям на большом экране. Назывался этот фильм «Выход рабочих с фабрики» и его длительность была (42) секунды.

Благодаря этим изобретениям у человечества появилась возможность сохранять для будущих поколений лица людей, явления природы, значимые исторические события и т.д.

Звуковую информацию люди научились сохранять намного раньше, чем фото и видео информацию, используя для этого ноты. С помощью нот из поколения в поколение передаются музыкальные произведения великих композиторов.

В середине прошлого столетия в Японии было налажено производство магнитофонов. До сих пор магнитофоны применяются для записи и воспроизведения звуковой информации.

Информация на компьютере может быть разной: текст, изображения, звук, видео и т.п. Для хранения этой информации используются специальные носители.

Объём перфокарты составлял (80) байт. Для сравнения, одна книга в (300) страниц и (2000) символов на каждой странице имеет информационный объём (600) (000) байтов, или (586) Кб. Сейчас перфокарты практически не используются.

Ферромагнитная лента использовалась как носитель для ЭВМ первого и второго поколения. Её объём был (500) Кб. Появилась возможность записи звуковой и видеоинформации.

Компакт-диск (англ. Compact Disc) — оптический носитель информации в виде пластикового диска с отверстием в центре, процесс записи и считывания информации с которого осуществляется при помощи лазера.

Где на ПК хранятся программы и данные при выключенном электропитании ПК?

В постоянной памяти хранятся часто используемые (универсальные) программы и данные, некоторые программы операционной системы, программы тестирования оборудования ПК и др. При выключении питания содержимое постоянной памяти сохраняется.

Постоянное запоминающее устройство (постоянная память – ПЗУ) или Read Only Memory (ROM) — содержит информацию, не меняющуюся в ходе выполнения программ компьютером. В постоянном запоминающем устройстве информация сохраняется и при отключении питания компьютера — это свойство ПЗУ называется энергонезависимостью памяти.

Устройства вывода информации

Их так же можно разделить на основные и дополнительные. К основным относятся:

— монитор. Монитор (дисплей) является основным устройством отображения информации. Основное назначение дисплеев — вывод алфавитно-цифровой (текстовой) и графической информации. Монитор подключается к компьютеру с помощью специального устройства — контроллера (называемого также «видеоплатой») выполненного в виде отдельного блока вставляемого в «матплату» и имеющего разъём выводимый на заднюю панель компьютера. Блок содержит схему управления электронно-лучевой трубкой, микросхемы памяти для графической информации, выводимой на экран и сменные микросхемы памяти с образцами знаков выводимых на экран в текстовом режиме. В последнее время выпускаются мониторы, имеющие в своем корпусе встроенные колонки, микрофоны и др. устройства. Все более широкое распространение получают мониторы с жидкокристаллическим дисплеем.

Системы хранения данных на компьютере

В компьютере имеется один или несколько накопителей – устройств, которые хранят информацию на металлическом или пластиковом диске. Информация на диске сохраняется, даже когда компьютер выключен.

Накопитель жесткого диска

Накопитель жесткого диска на компьютере сохраняет информацию на жестком диске – негибкой круглой пластине или стопке пластин с магнитным покрытием.

Поскольку жесткие диски могут содержать большие объемы информации, они обычно являются основным средством хранения данных на компьютере и содержат почти все ваши программы и файлы. Накопитель на жестких дисках обычно находится в системном блоке.

Устройства чтения компакт- и DVD-дисков

Почти все компьютеры сегодня оборудованы устройствами чтения компакт- и DVD-дисков, которые обычно расположены на передней панели системного блока. С помощью лазеров устройства чтения компакт-дисков считывают (получают) данные с компакт-диска, много таких устройств могут еще и записывать на компакт-диски данных.

Если у вас есть устройство записи дисков, можно хранить копии файлов на чистых компакт-дисках. Также можно использовать устройство чтения компакт-дисков, воспроизведение на компьютере музыкальные компакт-диски.

Устройства чтения DVD выполняют все функции устройств чтения компакт-дисков и, кроме того, читают DVD-диски. Если в компьютере есть устройство чтения DVD-дисков, то можно просматривать фильмы. Многие устройства чтения DVD-дисков могут записывать данные на пустые DVD-диски.

Если у вас есть устройство записи компакт- или DVD-дисков, периодически делайте резервные копии важных файлов на компакт-или DVD-дисках. Если жесткий диск выйдет из строя, вы сохраните важные данные.

Накопитель на гибких дисках

Накопители на гибких дисках хранят информацию на гибких дисках, которые также называют дискетами. По сравнению с компакт- и DVD-дисками, дискеты могут хранить небольшое количество данных.

Также они медленнее записываются и более устойчивы к повреждениям. Именно поэтому накопители на гибких дисках менее популярны, чем прежде, хотя в некоторых компьютерах они все еще используются.

Почему эти диски называют гибкими? Внешнюю ее часть сделана из твердого пластика, и это только обложка. Сам диск сделан из тонкого и гибкого винила.

Компьютерная мышь или манипулятор

Компьютерная мышь – это небольшое устройство, которое используется, чтобы выбирать или указывать на объекты на экране компьютера. Хотя мыши бывают разных форм, типичная мышь действительно напоминает живую мышку. Она маленькая, продолговатая и соединена с системным блоком при помощи длинного провода, который напоминает хвост. Некоторые новые модели мышей беспроводные.

Обычно мышь имеет две кнопки: основную (обычно расположена слева) и вспомогательную. Многие мыши также имеют колесико между двумя кнопками, которое позволяет плавно прокручивать страницы.

При перемещении мыши рукой, на экране в том же направлении движется указатель. (Вид указателя может изменяться в зависимости от его расположения на экране.)

Чтобы выбрать объект, следует навести на него указатель и щелкнуть (нажать и отпустить) основную кнопку. Основной способ взаимодействия с компьютером – это наведение указателя мыши на соответствующий элемент и нажатия основной кнопки. Дополнительные сведения см. Использование мыши.

Компьютерная клавиатура

Клавиатура используется в основном для ввода в компьютер. Как и на клавиатуре пишущей машинки, на ней есть клавиши с буквами и цифрами, но также и специальные клавиши:

• Функциональные клавиши, расположенные в верхнем ряду, выполняющих различные функции в зависимости от того, где они используются.
• Цифровая клавиатура расположена с правой стороны большинства клавиатур, позволяет быстро вводить цифры.
• Навигационные клавиши, например клавиши со стрелками, позволяют перемещаться по документу или веб-странице.

Также с помощью клавиатуры можно выполнить множество действий, выполняемых мышью. Дополнительные сведения см. Использование клавиатуры.

Монитор для компьютера

Монитор представляет информацию визуально с помощью текста и графики (Графический интерфейс). Часть монитора, на котором отображается информация, называется экран. Как и телевизионный экран, компьютерный экран может отображать статичные изображения или видео.

На данный момент используются два основных типа мониторов: ЭЛТ (электронно-лучевая трубка) и ЖК-монитор (ЖК). Оба типа предоставляют четкое изображение, но преимущество ЖК-мониторов в том, что они тоньше и легче.

Принтер для компьютера

Принтер переносит данные с компьютера на бумагу. Для работы с компьютером принтер не нужен, но он позволяет печатать сообщения электронной почты, открытки, приглашения, объявления и другие материалы. Также многим нравится печатать дома свои фото.

Есть два основных типа принтеров – струйные и лазерные. Струйные принтеры популярные для домашнего использования.

Они могут печатать черно-белые или полноцветные изображения, а в случае использования специальной бумаги – даже фотографии высокого качества. Лазерные принтеры быстрее и рассчитаны на интенсивное использование.

Звуковые устройства

Динамики воспроизводят звуки. Они могут быть встроены в системный блок или подключены с помощью кабелей. Динамики позволяют слушать музыку и слышать звуковые эффекты.

Модем для подключения к интернету

Чтобы подключить компьютер к интернету, нужен модем. Модем – это устройство, посылает и получает компьютерную информацию по телефонной линии или скоростном кабеля.

Модемы иногда встроены в системный блок, но скоростные модемы обычно являются отдельными компонентами.