Многоуровневая организация памяти

Обычно памятью машины называют оперативное запоминающее устройство ОЗУ. ОЗУ используется для записи программ, а также исходных данных, промежуточных и конечных результатов.

Внешние запоминающие устройства (ВЗУ) обладают практически неограниченным объемом памяти и наименьшим быстродействием.

ОЗУ не сохраняет информацию при отключении питания. Существуют ПЗУ, которые сохраняют информацию при отключении питания. ПЗУ работают только в режиме чтения, а ОЗУ в режиме чтения и записи. Существуют перепрограммируемые ПЗУ (ППЗУ), которые сохраняют информацию при отключении питания и допускают запись информации.

Характеристики устройств памяти

Важнейшими характеристиками отдельных устройств памяти являются емкость памяти, удельная емкость, время доступа.

Емкость памяти определяется максимальным количеством данных, которые могут в ней храниться. Емкость измеряется в двоичных единицах (битах), машинных словах, но большей частью в байтах.

Время доступа к памяти – время, которое занимает установка адреса на адресной шине и считывание данных с шины данных.

В некоторых устройствах памяти считывание информации сопровождается ее разрушением (стиранием). В таком случае цикл обращения должен содержать операцию восстановления (регенерации) считанной информации на прежнем месте в памяти.

Таким образом, время доступа к памяти при считывании определяется по формуле

tобр_с= tдост_с+ tсчит+ tрег,

где tдост_с- промежуток времени между моментом начала операции считывания и моментом, когда становится возможным доступ к данной единице информации;

tсчит- продолжительность самого физического процесса считывания;

tрег- время, затрачиваемое на регенерацию информации (равно нулю для ЗУ, которым регенерация не требуется).

Время доступа при записи определяется по формуле

tобр_з= tдост_з+ tподг+ tзап,

где tдост_з- промежуток времени между моментом начала операции записи и моментом, когда становится возможным доступ к запоминающим элементам;

tподг- время подготовки, расходуемое на приведение в исходное состояние запоминающих элементов для записи заданной единицы информации;

tзап- время занесения информации.

В качестве продолжительности цикла обращения к памяти принимается величина

tобр= max(tобр_с, tобр_з).