Иерархия памяти в вычислительной системе.

Адрес, который формируется в формате команды

процессор (регистровая память)

КЭШ память

Блок преобразования логического адреса в реальный

блок формирования адреса операнда

блок формирования адреса команды

системная память

Внешняя память

канал ввода\вывода

ПДП- прямой доступ памяти

Память в ЭВМ имеет иерархическую структуру. На верхнем процессорном уровне представлена как регистровая память информация в которую поступает или из системной памяти или из КЭШ. Адресуется номер регистра из формата команды на следующем уровне КЭШ является отображением (копией) части системной памяти. Адресуется как и системная память при наличии механизма виртуализации адреса после преобразования виртуального адреса в реальный. Нижний уровень внешней памяти более ёмкий. Связь внешней памяти с системной зависит от архитектуры системы. Различают 2 основных метода:

1) Метод прямого доступа ПДП

2) Канальная система

В режиме ПДП обмен между внешней памятью и системной осуществляется непосредственно используя внешний контроллер на шине или встроенный в контроллер внешнего устройства в зависимости от архитектуры системы.

В режиме канала, канал поступает посредником, используя программы и поддерживая 2 протокола.

1) Протокол канал - ВУ

2) Протокол канал - память.

Классификация полупроводниковых зу по способу доступа к данным и хранению.

Краткая характеристика памяти

Постоянно запоминающие устройства (ПЗУ)

ROM – Read Only Memory

(ПЗУ) – постоянно запоминающее устройство

PROM – программируемое ЗУ (ППЗУ)

EPROM – перепрограммируемое ЗУ с ультрафиолетовым стиранием

EEPROM – перепрограммируемое ЗУ с электрическим стиранием

EEPROM по структуре и технологическим особенностям выделен в отдельный класс.

Статические.

В качестве запоминающего элемента применяют триггерные схемы. Разделяются на синхронные и асинхронные предполагают реакцию микросхем памяти на вход сигнал CS (по фронту или уровню)

Последовательные.

По способу хранения могут входить в категорию как статические так и динамической памяти. Доступ осуществляется по последовательным адресам изменяющимся на при обращении в зависимости от цикла записи или чтения.

FIFO – первый пришел, первый ушел определяет алгоритм работы, т.е. первая запись в память сразу становиться доступной для чтения.

Стековая или LIFO – последний пришел, первый ушел характеризует алгоритм записи и чтения в/из памяти доступ к первой записанной ячейке в случае нескольких последовательных циклов записей возможно только при выборке (чтении) всех последующих ячеек, в которых производилась запись.

Реализация может быть в обычной памяти структуры RAM при соответствующем алгоритме изменения значения адреса ячеек при записи и чтении.

Файловая память аналогичная FIFO, с той лишь разницей, что доступ к первой ячейке, в которую была произведена запись возможно только после заполнения буфера.

Циклическая память используется в видео системах для отображения кадров на экране монитора. Может быть реализована на основе адресной памяти и так же на статических элементах (триггерах) организованных как регистры сдвига.

В случае использования адресной памяти, счетчик адреса работает в циклическом режиме, обеспечивающим обращение к ячейкам ЗУ с периодом кадровой развертки.