Компьютердің есте сақтау құрылғысы

Компьютердің  есте сақтау құрылғысы

Есте сақтау құрылғысы ЭЕМ жадысының қызметін атқарады және деректер мен программалар командаларын сақтауға арналған. ЕСҚ-на алдын-ала тапсырманы шешуге арналған программа және бастапқы деректер, ал тапсырманы шешу барысында аралық және ақырғы нәтижелер жазылады. Қажет болған жадыға бұл деректер оқылады және ЭЕМ-нің басқа блоктарына бағытталады. ЕСҚ негізінен, сыйымдылығымен және жылдамдылығымен сипатталады.

 Сыйымдылық- ЕСҚ-да бір мезгілде сақтауға болатын ақпараттар бірлігінің максималды саны ( белгілі бір разрядты машиналық  сөздер немесе байттар).Сыйымдылықтың үлкен болуына  байланысты ( 1012 битке дейін) үлкенірек өлшем бірліктері қолданылады: киллобайт –к ( 1 Кбайт= 1024 байт), мегабайт-М( 1 Мбайт=1024 Кбайт), гигобайт-Г ( 1Гбайт=1024 Мбайт). Жылдамдық бағаланатын  ЕСҚ-ның уақытының параметрлері-жазу циклы.

ЕСҚ жіктелуі: ЕСҚ-ң атқаратын қызметіне қарай былай жіктеледі.

• Сырты ЕСҚ, бірнеше ондаған немесе жүздеген мегабайтты сиымдылықты ақпараттардың үлкен көлемін сақтауға арналған.
• Жедел жады құрылғысы- тапсырманы шешудің ағымдық кезеңінде интенсивті қолданылатын ақпараттарды сақтауға арналған.
• Жоғарыда жедел жады құрылғысы- тапсырманы шешудің ағымдық кезеңінде интенсивті  қолданылатын ақпараттарды сақтауға арналған.Бұл жадының жылдамдығы процессор жылдамдығымен өлшеуге болады.
• Буферлік ЕСШ (БЕСҚ) деректерді уақытша сақтауға арналған құрылғы.

Ақпаратты орналастыру және іздеу тәсілдеріне байланысты мекендік, магазиндік

(стектік) және  ассоциативті  жады болып жіктеледі.

Мекендік жады: Қарапайым ЭЕМ –де ақпарат ( деректер, командалар және микрокомандалар) түрлі ұзындықты жады ұяшықтарында орналасады және осы ұяшықтардың ммекені бойынша ( нөмірі) ізделеді.

Стекті жады: Бір-бірімен разрядты тізбекпен байланысқан ұяшықтардан тұрады.

Процессормен стекті жады арасында  ақпарат алмасу тек жоғарғы ұяшық –стек төбесі арқылы жүзеге асырылады. Жаңа сөзді ( команданы, санды, символды және т.б.) жазған кезде  бұрынырақ жазылған сөздір бір ұяшыққа төмен жылжиды, ал жаңа сөз стек төбесіне орналасады. Оқу кезінде стек төбесінен басталып оқылады( оқығаннан кейін  барлық сөздер бір ұяшыққа жоғары жылжиды).Мұндай жады LIFO ( Last-In first-Out) принципі бойынша жұмыс жасайтын жады деп аталады.

Стектік жады- ішкі программалармен жұмыста, үзулерді өңдеуде, транслятор құруды және т.б. тиімді. Стек ретінде мекендік жадының бір бөлігін қолдануға болады., бқл стек сиымдылығын өзгертіп, аппаратураны экономдауға мүмкіндік береді.Кебір машиналарды сондай-ақ сыртқы стекте қолданылады.

 Сыртқы стектің жұмыс  принципін көрсететін сұлба.

Стек Р [0],Р[1], ... Р ( М) резисторлардан, мекендердің реверсивті санағыштарынан (СЧА),мекендер дешифраторынан (ДША) тұрады.СЧА етек стек нұсқағышыс болып табылады. Жұмысты бастарда СЧА:=  сигналын беріп, «0- тең емес» күйін орнатамыз.Онан соң ДША Р(0) –ге нұсқайды және жазу сигналы бйынша сөз стекке Х-кіріс шинасымен жіктеледі және  Р(0) –не тең емеске жазылады. D  уақыт кідірістен  кейін ( бұл уақыт Р(0): = Х беру микрооперациясын орыдау үшін жеткілікті) СЧА күйі бірге өседі.Осылайша, келесі сөздерді жүктегенде, олар Р(1), Р(2), Р(3)- және т.б. орналасады.Стектен сөзді оқу.Оқу сигналы бойынша жүзеге асады, бұл сигнал келіп түскенде СЧА күйі бірге кемиді. Одан соң У*- шығыс шинасына стекке соңғы жазылған сөз келіп түседі.Егер сөз стекке А1,А2,А3 тәртібімен жазылса, А3,А2,А1 кері тәртіпте оқылады.

Ассоциавті жады. Жадының бқл түрі  ақпаратты оның мазмұны бойынша таңдау мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Жадының тұл түрі түсінікті болу үшін масыл келтіреміз:ЭЕМ жадысы есепте тұрған автомобил туралы ақпаратты сақтайтын ұзын ұяшықтардан тұрсын делік. ЗАЗ-963 маркалы барлыө өара түсті автомобил туралы жедео түрде мәліметтер алу керек болады.,яғни жадыдан таңдап, декодалап, жадының барлық ұяшықтарынан жекелеген құрамдас бөліктерді басып шығару керек, алдыңғы оң заряды 0101001001 кодын қамтысын.

Мұндағы 010100-ЗАЗ-965  автомобильдің коды, ал 1001- қара түс коды.

Егер мекендік жады немес стек қолданылса, онда іздеу процедурасы және қасиетті ақпаратты шығару үшін жадының жекелеген ұяшықтағылардың тізбектей оқу 11111111100..00 маскасының көмегімен алдыңғы 10 битті белгімен белгілеп, ізделетін кодпен ( 0101001001) белгіленге кодты салыстырып,  салыстыру нәтижесі  сәтті болған жағдайда ақпаратты шығару қажет.

Бқл процедура әрине рационалды емес, себебі іздеп отырған  марканы қара түсті ЗАЗ-965 машинасы аз болуы мүмкін, дегенімен ЭЕМ дегі бірнеше жүздеген машиналардың ішінен іздеген кезде жадының жүздеген ұяшығын оқып, талдау  жасауға тура келеді.

Ассоциативті жадыны қолданған кезде іздеу уақыты күрт қысқарады. Ассоциативті есе сақтау құрылғысында ақпаратты іздеу қалай жүзеге асырылады екен, соны төмендегі сұлба бойынша қарастырамыз.

Жады блогы 2 бөлімнен тұрады.

1-Бөлікте негізгі ақпарат  сақталады да негізгі ақпарат  жадысының блогы деп аталады.

2-Бөлікте ассоциативті  белгілер сақталады.

Ассоциативті белгілерді оқу кезінде АПО және маска коды Р2АПО сұраныстың ассоциативті белгілері регистріне және Р2М маска регистріне жазылады.

Ақпаратты таңдау тәсілдері бойынша ЕСҚ негізгі 2 типі бар:

-Еркін таңдаулы

-Тізбектей таңдаулы

Еркін таңдаулыда берілген сөзге қатынас құру уақыты жадыдағы орналасқан орны тәуелсіз, екіншісінде-тәуелді. Жадынық арзанырақ элементтерң бар, онда 0 немес 1 рет жазылады. Мұндай элементтерді құрылған ЕСҚ-ы және  программаланған тұрақты есте сақтауға арналған құрылғысы деп аталады.

Тізбектей таңдау жадысына  сыртқы есте сақтау құрылғысы жатады.Бір еске сақтау элеентімен байланыстырылған мекендік және разрядтң шиналарының санына байланысты 2 өлшемді, 3 өлшемді,2,5 өлшемді жүйелі ЕСҚ бар.

 Ақпаратты физикалық  тасымалдау және ақпаратты жазу  түрлеріне қарай

Аустикалық жады- жвазу және мәліметті сақтау ортасы ретінде

Голографиялық жады-ақпаратты голограммалық көлемде сақтау

Сыйымдылықты жады- конденсатордағы деректерді сақтау және жазу үшін

Кариогенді жады-жоғарғы өткізгіштік қасиеті бар берілген материалдарды

Лазерлік жады- лазерлік сәуле арқылы оқиды және сақтайды

Магниттік жады- берлген магнитті материалдарды сақтау және жазу

Магнитті оптикалық жады-жазу нүктесінде лазерлік сәуленің көмегімен сақтау

Молекулярлық жады- мәліметтерді молекулярлық түрде оқу  және жазу

Жартылай өткізгішті жады- мәліметтерді жазу және сақтау үшін

Электростатикалық жады- мәліметтерді тасмалдаушылар ретінде диэлектрдің жоғарғы бетінде жинақталған статикалық зарядтар қолданылатын жадының түрі

Автономды жады-орталық процессорды басқаратын жедел жады.

Адрестелетін жады- орталық процессорға тікелей байланысатын жадының түрі

Буферлі жады- ЭЕМ-ның түрлі құрылғыларының арасында болады

Виртуальді жады- ЭЕМ-ның сыртқы жадысында орналасады.

Уақытша жады- өңделген аралық нәтижелерді сақтау үшін резервтелген

Көмекші жады- ішкі және сыртқы жедел жадыны қамтитын.

Екілік жады- негізгі жадыға қарағанда рұқсат уақыты үлкен

Иілгіш жады- мәліметтердің айнамыла сандарын сақтайтын оларды тұрақты сақтау құрылғысы