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计算机的内存如何工作?

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Anonim

每次使用计算机设备时,我们都会使用内存,但实际上我们并没有意识到我们执行的每条指令,操作或动作是如何在内存中注册的,随时可以再次使用。

在本文档中,我们将尝试消除这种怀疑,并且以相同的方式了解计算机内部通信是如何发生的。

发展

主存储器是一组小单元或一组小单元,用于存储由地址唯一标识的信息(数据和指令)

为了访问特定的地址,CPU在地址总线上发送信号,该信号的大小约为32位,这些信号使我们可以为CPU指定4,296,967,296(232)个不同的内存地址。

首先,我们将清楚地说明存储位置的表示是用十六进制数表示的;这样做的理由是由于以下原因。

说到8位地址总线,它可以访问256个位置(范围00-FFh)。

在具有20位的地址总线上,可能性为1,048,576(范围00000-FFFFFh)。

如果处理16位地址,则可以访问65,536个位置(范围0000-FFFFh)。

存储器的功能类似于在邮局中用于订购通信的方法。每个数据位被分配一个地址,每个地址对应于存储器中的一个位置

将信息存储在内存中的过程如下:

处理器发送数据地址。

内存控制器会找到适当的位置。

最后,处理器发送数据进行写入。

阅读信息的过程类似:

处理器发送所请求数据的地址。

存储器控制器找到包含在该地址中的信息位。

然后将它们发送到处理器的数据总线。

1种记忆分配

可以从以下两个方面考虑为每个新记录分配的内存:物理和逻辑。

在物理学家内部,我们可以通过电子方式访问不同的存储位置。

在逻辑介质中,我们将找到地址的表示和存储方式。

1.1内存的逻辑分配

如果我们谈论逻辑分配,我们将发现以下内容:

  • 动态分配静态分配

例如,当我们使用编程语言进行工作时,我们需要进行内存分配,并且需要按以下方式进行分配,该分配通常以以下部分文字作为内存的一部分开始:CS,SS,DS和它是

1.2内存的物理分配

在物理学家内部,我们可以通过电子方式访问不同的存储位置。

记录可分为两种类型:

运算电路:能够在触发器中累积二进制信息,并且具有能够执行数据处理任务的门。

存储寄存器:仅用于二进制信息的临时存储,当将其传输到寄存器中或从寄存器中传输出来时不能更改。

其中一个存储器单元是存储寄存器的集合与所必需的信息的传递相关联的电路一起,这是所谓的存储寄存器; 这将信息存储在称为单词的组中,并且每个单词都存储在存储寄存器中。

传输到输出元素的信息从存储单元中的寄存器中获取,发送到操作寄存器中,然后将其结果返回到存储寄存器中。

1.2.1组成存储单元中二进制单元的组件的基本属性

  1. 二进制表示的两种状态相关属性,体积小,每位存储成本低,有效访问时间。

例如:磁芯,半导体IC以及磁带,磁鼓和磁盘的磁性表面。

单词是一个x位实体,它作为一个单位移入和移出存储,它可以表示一个操作数,一条指令或一组字母数字字符或任何二进制编码的信息。

存储单元与其周围环境之间的通信通过两个信号完成:

控制信号:指定必须传输的方向,何时必须在存储寄存器中累积一个字或何时必须将先前存储的字从存储寄存器中传输出去。

外部寄存器:一个指定从数千个可用寄存器中选择的存储器寄存器;另一个指定该字的位配置。

存储器地址寄存器指定所选的存储器字。每个标识符都分配有一个从0到可用字的最大数目的标识号,然后将位置或地址号传送到地址寄存器。

施加到存储单元的两个控制信号称为读取和写入,每个信号由存储单元引用。

内部存储器电路从寄存器中接收该地址,并打开必要的路径以选择字。

接受信号之一后,存储单元内的内部控制电路将提供所需的功能。写入新信息时,主要信息将被销毁。可破坏的读存储器中的内部控制序列必须提供控制信号,该控制信号可使该字在其二进制单元中恢复。

信息通过一个称为内存缓冲寄存器的寄存器传递到内存中的寄存器中以及从内存中的寄存器中传出的信息。当存储单元接收到写控制信号时,内部控制将分隔寄存器的内容解释为要存储在存储寄存器中的字的位设置。内部控制通过读取控制信号将字从存储寄存器发送到分隔符寄存器。

与存储单元进行通信以将外向字传输到BR所需的操作顺序为:

  1. 将所选字的地址位传送到AR。激活读取控制输入。

存储新文件所需的操作顺序

  1. 将所选字的地址位传输到MAR,将字的数据位传输到MBR,激活写控制输入。

内存单元属性:

它们内置半导体IC,在读取过程中将信息保留在存储器寄存器中,因此不会发生丢失。

磁芯会丢失在读取过程中存储的二进制信息,因此,磁芯必须具有其他控制功能才能将字复位到存储寄存器。

寻址方式

通常,一条指令由操作部分和指示部分组成。

地址部分包含用于执行指令的操作数的地址或该操作数的地址所在的地址。第一种情况是方向是直接方向,第二种是间接操作。

  • 直接。该指令包含操作数所在的存储位置的地址。包含操作数地址所在的地址。它包含数字N。在内存中,通过将数字N加到程序计数器的数字中可以找到操作数的地址。包含数字N,可以是正数,也可以是负数。包含相同的操作数

访问方式

存储系统的访问模式取决于所使用组件的类型。

  • 随机存取存储器,记录在空间上是分开的,每条记录在磁芯存储器中占据一个特定的空间位置,顺序存取存储器,存储在某些介质上的信息不是立即可访问的,而只能在一定间隔下获得时间。

结论

为了实现此目的,寻址不仅包括在逻辑级别上执行,而且机器具有的硬件类型非常重要,执行该操作的速度取决于它。

从多个角度考虑了内存分配,其中一个是静态分配,静态分配是指在关联程序执行之前的编译时分配内存的过程,另一方面,我们找到了动态分配或动态分配。自动,在运行时需要时分配内存。

这样,您可以对如何进行内存分配有一个更清晰,更精确的想法,这是一个相当有趣的深层主题。

参考书目

www.monografias.com/trabajos/memoria/memoria.shtml

es.wikipedia.org/wiki/Asignaci%C3%B3n_de_memoria#Asignaci.C3.B3n_din.C3.A1mica_de_memoria

es.wikipedia.org/wiki/Asignaci%C3%B3n_de_memoria

es.wikipedia.org/wiki/Direcci%C3%B3n_de_memoria

www.zator.com/Hardware/H5_1.htm

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