Υλικό υπολογιστών

Γνώση Υπολογιστών >> Υλικό υπολογιστών >  >> Δίσκοι & Αποθήκευση Υπολογιστών

Πώς ένας υπολογιστής οργανώνει bytes που κρατούνται στη μνήμη RAM;

Δείτε πώς ένας υπολογιστής οργανώνει bytes στη μνήμη RAM, σπάζοντας το σε βασικές έννοιες:

1. Διευθύνσεις μνήμης:

* Φανταστείτε το RAM ως ένα τεράστιο πλέγμα αριθμημένων κουτιών. Κάθε κουτί μπορεί να κρατήσει ένα μόνο byte (8 bits) δεδομένων.

* Ο αριθμός που αντιστοιχεί σε κάθε πλαίσιο είναι η διεύθυνση μνήμης . Αυτή η διεύθυνση είναι ένα μοναδικό αναγνωριστικό, όπως μια διεύθυνση δρόμου για ένα σπίτι.

2. Διαδοχική διεύθυνση:

* Οι διευθύνσεις μνήμης αυξάνονται διαδοχικά. Για παράδειγμα, το πρώτο πλαίσιο μπορεί να έχει διεύθυνση 0, την επόμενη διεύθυνση 1, στη συνέχεια 2 και ούτω καθεξής.

* Αυτό επιτρέπει στην CPU να εντοπίζει εύκολα δεδομένα γνωρίζοντας τη διεύθυνσή της.

3. Μέγεθος λέξης:

* Ενώ ένα byte είναι η μικρότερη μονάδα αποθήκευσης, οι υπολογιστές συνήθως λειτουργούν με μεγαλύτερες μονάδες που ονομάζονται λέξεις .

* Το μέγεθος της λέξης (ο αριθμός των bytes σε μια λέξη) εξαρτάται από την αρχιτεκτονική του υπολογιστή. Τα κοινά μεγέθη λέξεων είναι 2 bytes (16 bits), 4 bytes (32 bits), ή 8 bytes (64 bits).

4. Οργάνωση σε λέξεις:

* Η RAM είναι συχνά οργανωμένη σε μπλοκ μεγέθους λέξεων . Αυτό το καθιστά πιο γρήγορο για την CPU να έχει πρόσβαση σε δεδομένα επειδή μπορεί να ανακτήσει μια ολόκληρη λέξη κάθε φορά.

* Για παράδειγμα, εάν ένας υπολογιστής χρησιμοποιεί λέξεις 4 byte, μπορεί να έχει πρόσβαση στις διευθύνσεις μνήμης 0-3, 4-7, 8-11 και ούτω καθεξής.

5. Λογική έναντι φυσικών διευθύνσεων:

* Οι διευθύνσεις που χρησιμοποιούν οι χρησιμοποιήσεις CPU (λογικές διευθύνσεις) ενδέχεται να μην αντιστοιχούν άμεσα στις φυσικές τοποθεσίες της RAM.

* Αυτό οφείλεται σε τεχνικές διαχείρισης μνήμης που μπορούν να επαναλάβουν δεδομένα για την αποτελεσματικότητα.

6. Διαχείριση μνήμης:

* Τα λειτουργικά συστήματα διαχειρίζονται την κατανομή και την εξάρτηση της μνήμης σε προγράμματα.

* Αυτό περιλαμβάνει τη χαρτογράφηση λογικών διευθύνσεων στις φυσικές διευθύνσεις και την προστασία του χώρου μνήμης για διαφορετικές διαδικασίες.

Παράδειγμα:

Ας πούμε ότι έχετε έναν υπολογιστή 32-bit με μέγεθος λέξης 4 bytes:

1 RAM μπορεί να έχει χωρητικότητα 4 GB (2^32 bytes).

2. Η πρώτη λέξη θα μπορούσε να βρίσκεται στη διεύθυνση μνήμης 0, η δεύτερη στη διεύθυνση 4, η τρίτη στη διεύθυνση 8 και ούτω καθεξής.

3. Η CPU θα πρόσβαση σε δεδομένα σε μονάδες 4 bytes (μία λέξη).

4. Το λειτουργικό σύστημα θα διαχειρίζεται τον τρόπο με τον οποίο διατίθεται και έχει πρόσβαση αυτή η μνήμη από διαφορετικά προγράμματα που εκτελούνται στο σύστημα.

Συνοπτικά:

* Το RAM οργανώνεται σε ένα πλέγμα από bytes, το καθένα με μια μοναδική διεύθυνση.

* Η CPU έχει πρόσβαση στα δεδομένα με τη διεύθυνση της.

* Η RAM συχνά οργανώνεται σε λέξεις για να αυξήσει την ταχύτητα πρόσβασης.

* Οι τεχνικές διαχείρισης μνήμης διαχειρίζονται τη χαρτογράφηση μεταξύ λογικών και φυσικών διευθύνσεων και εξασφαλίζουν την προστασία της μνήμης.

Συναφής σύστασή

Πνευματικά δικαιώματα © Γνώση Υπολογιστών Όλα τα δικαιώματα κατοχυρωμένα