Организация памяти компьютера

Все данные, хранящиеся в памяти компьютера, представляются в двоичной системе счисления в виде машинных слов – наборов двоичных разрядов (совокупность битов – нулей и единиц). Биты объединяются в последовательности: байты, слова и т.д. Минимальный размер машинного слова для хранения, обработки и передачи данных – 8 битов (1 байт). Все остальные слова кратны ему. Стандартное машинное слово имеет разрядность, соответствующую разрядности процессора (32 разряда или 4 байта).

Какой смысл заключен в данных, какими символами они выражены – буквенными или цифровыми, что означает то или иное число – все это определяется программой обработки. Все данные, необходимые для решения практических задач, подразделяются на несколько типов, причем понятие тип связывается не только с представлением данных в адресном пространстве, но и со способом их обработки. Данные могут быть отнесены к одному из двух типов: основному (простому), форма представления которого определяется архитектурой компьютера, или сложному, конструируемому пользователем для решения конкретных задач. Данные простого типа это – символы, числа и т.п. элементы, дальнейшее дробление которых не имеет смысла. Из элементарных данных формируются структуры (сложные типы) данных.

Основу компьютерной архитектуры составляет прямо адресуемая память: массив элементарных ячеек памяти, номера которых называются адресами. Каждому участку оперативной памяти, который может вместить один байт или слово, присваивается адрес (порядковый номер). Как адрес памяти, так и ее содержимое представляют собой машинные слова.

Для представления содержимого машинных слов используется шестнадцатеричная система счисления. В дальнейшем описании мы будем применять более привычные десятичные значения, не забывая, что в реальности имеем дело с двоичными (шестнадцатеричными) эквивалентами.

Поэтому на самом низком уровне адрес можно рассматривать как целое число. Все формы представления данных (целые со знаком и без него, вещественные, символы) проецируются в двоичное представление и в машинные слова. Но!!!: хранятся числовые значения в памяти, начиная с младшего байта, в порядке, обратном привычному нам при записи чисел (Рис.1.6).

Рис. 1.6. Организация памяти компьютера