18

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Микропроцессорная память

1.2 Регистровая КЭШ - память

1.3 Основная память

1.4 Внешняя память

2. Практическая часть

2.1 Общая характеристика задачи

2.2 Описание алгоритма решения задачи

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В последние два десятилетия массовое производство персональных компьютеров и стремительный рост Интернета существенно ускорили становление информационного общества в развитых странах мира.

В информационном обществе главным ресурсом является информация, именно на основе владения информацией о самых различных процессах и явлениях можно эффективно и оптимально строить любую деятельность. Большая часть населения в информационном обществе занята в сфере обработки информации или использует информационные и коммуникационные технологии в своей повседневной производственной деятельности.

Память - среда или функциональная часть ЭВМ, предназначенная для приема, хранения и избирательной выдачи данных. Различают оперативную (главную, основную, внутреннюю), регистровую, кэш- и внешнюю память.

Запоминающее устройство, ЗУ - технической средство, реализующее функции памяти ЭВМ.

Ячейка памяти - минимальная адресуемая область памяти (в том числе запоминающего устройства и регистра).

ОЗУ предназначено для хранения переменной информации; оно допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения вычислительного процесса. Таким образом, процессор берёт из ОЗУ код команды и, после обработки каких-либо данных, результат обратно помещается в ОЗУ. Причем возможно размещение в ОЗУ новых данных на месте прежних, которые при этом перестают существовать. В ячейках происходит стирание старой информации и запись туда новой. Из этого видно, что ОЗУ является очень гибкой структурой и обладает возможностью перезаписывать информацию в свои ячейки неограниченное количество раз по ходу выполнения программы. Поэтому ОЗУ играет значительную роль в ходе формирования виртуальных адресов.

ПЗУ содержит такой вид информации, которая не должна изменяться в ходе выполнения процессором программы. Такую информацию составляют стандартные подпрограммы, табличные данные, коды физических констант и постоянных коэффициентов. Эта информация заносится в ПЗУ предварительно, и блокируется путем пережигания легкоплавких металлических перемычек в структуре ПЗУ. В ходе работы процессора эта информация может только считываться. Таким образом ПЗУ работает только в режимах хранения и считывания.

Из приведённых выше характеристик видно, что функциональные возможности ОЗУ шире чем ПЗУ: оперативное запоминающее устройство может работать в качестве постоянного, то есть в режиме многократного считывания однократно записанной информации, а ПЗУ не может быть использовано в качестве ОЗУ. Это заключение, в свою очередь, приводит к выводу, что ПЗУ не участвует в процессе формирования виртуальной памяти. Но бесспорно, ПЗУ имеет свои достоинства, например сохранять информацию при сбоях, отключении питания (свойство энергонезависимости). Для обеспечения надежной работы ЭВМ при отказах питания нередко ПЗУ используется в качестве памяти программ. В таком случае программа заранее “зашивается” в ПЗУ.

1. Теоретическая часть

1.1 Микропроцессорная память

Микропроцессорная память - память небольшой емкости, но чрезвычайно высокого быстродействия (время обращения к МПП, т.е. время необходимое на поиск, запись или считывание информации из этой памяти, измеряется наносекундами - тысячными долями микросекунды).

Она предназначена для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, непосредственно в ближайшие такты работы машины участвующей в вычислениях; МПП используется для обеспечения высокого быстродействия машины, ибо основная память не всегда обеспечивает скорость записи, поиска и считывания информации, необходимую для эффективной работы быстродействующего микропроцессора.

Микропроцессорная память состоит из быстродействующих регистров с разрядностью не менее машинного слова. Количество и разрядность регистров в разных микропроцессорах различны: от 14 двухбайтных регистров у МП 8086 до нескольких десятков регистров разной длины у МП Pentium.

Регистры микропроцессора делятся на регистры общего назначения и специальные.

Специальные регистры применяются для хранения различных адресов (адреса команды например), признаков результатов выполнения операций и режимов работы ПК (регистр флагов, например) и др.

Регистры общего назначения являются универсальными и могут использоваться для хранения любой информации, но некоторые из них тоже должны быть обязательно задействованы при выполнении ряда процедур. (3, с. 144 - 148).

1.2 Регистровая КЭШ - память

Регистровая Кэш - память - высокоскоростная память сравнительно большой емкости, являющаяся буфером между ОП и МП и позволяющая увеличить скорость выполнения операций. Создавать ее целесообразно в ПК с

тактовой частотой задающего генератора 40 МГц и более. Регистры КЭШ-памяти недоступны для пользователя, отсюда и название КЭШ (Cache), в переводе с английского означает "тайник".

В КЭШ-памяти хранятся данные, которые МП получил и будет использовать в ближайшие такты своей работы. Быстрый доступ к этим данным и позволяет сократить время выполнения очередных команд программы. При выполнении программы данные, считанные из ОП с небольшим опережением, записываются в КЭШ-память.

По принципу записи результатов различают два типа КЭШ-памяти:

КЭШ - память «с обратной записью» -- результаты операций прежде, чем их записать в ОП, фиксируются в КЭШ-памяти, а затем контроллер КЭШ-памяти самостоятельно перезаписывает эти данные в ОП;

КЭШ-память «со сквозной записью» -- результаты операций одновременно, параллельно записываются и в КЭШ-память, и в ОП.

Микропроцессоры начиная от МП 80486 имеют свою встроенную КЭШ-память (или КЭШ-память 1-го уровня), чем, в частности, и обусловливается их высокая производительность. Микропроцессоры Pentium и Pentium Pro имеют КЭШ-память отдельно для данных и отдельно для команд

Следует иметь в виду, что для всех МП может использоваться дополнительная КЭШ-память (КЭШ-память 2-го уровня), размещаемая на материнской плате вне МП, емкость которой может достигать нескольких мегабайтов. (1, с. 81 - 95)

1.3 Основная память

Физическая структура

Основная память содержит оперативное (RAM -- Random Access Memory -- память с произвольным доступом) и постоянное (ROM -- Read-Only Memory) запоминающие устройства.

Оперативное запоминающее устройство предназначено для хранения информации (программ и данных), непосредственно участвующей в вычислительном процессе на текущем этапе функционирования ПК.

ОЗУ -- энергозависимая память: при отключении напряжения питания информация, хранящаяся в ней, теряется. Основу ОЗУ составляют большие интегральные схемы, содержащие матрицы полупроводниковых запоминающих элементов (триггеров). Запоминающие элементы расположены на пересечении вертикальных и горизонтальных шин матрицы; запись и считывание информации осуществляются подачей электрических импульсов по тем шинам матрицы, которые соединены с элементами, принадлежащими выбранной ячейке памяти.

Конструктивно элементы оперативной памяти выполняются в виде отдельных микросхем типа DIP (Dual In-line Package -- двухрядное расположение выводов) или в виде модулей памяти типа SIP (Single In-line Package -- однорядное расположение выводов), или, что чаще, SIMM (Single In line Memory Module -- модуль памяти с одноразрядным расположением выводов). Модули SIMM имеют емкость 256 Кбайт, 1, 4, 8, 16 или 32 Мбайта, с контролем и без контроля четности хранимых битов; могут иметь 30- ("короткие") и 72- ("длинные") контактные разъемы, соответствующие разъемам на материнской плате компьютера. На материнскую плату можно установить несколько (четыре и более) модулей SIMM.

Постоянное запоминающее устройство также строится на основе установленных на материнской плате модулей (кассет) и используется для хранения неизменяемой информации: загрузочных программ операционной системы, программ тестирования устройств компьютера и некоторых драйверов базовой системы ввода-вывода (BIOS -- Base Input-Output System) и др. Из ПЗУ можно только считывать информацию, запись информации в ПЗУ выполняется вне ЭВМ в лабораторных условиях. Модули и кассеты ПЗУ имеют емкость, как правило, не превышающую нескольких сот килобайт. ПЗУ -- энергонезависимое запоминающее устройство. (2, с. 62 - 78).

Логическая структура основной памяти

Каждая ячейка памяти имеет свой уникальный (отличный от всех других) адрес. Основная память имеет для ОЗУ и ПЗУ единое адресное пространство.

Адресное пространство определяет максимально возможное количество непосредственно адресуемых ячеек основной памяти.

Адресное пространство зависит от разрядности адресных шин, ибо максимальное количество разных адресов определяется разнообразием двоичных чисел, которые можно отобразить в п разрядах, т.е. адресное пространство равно , где n -- разрядность адреса.

Для ПК характерно стандартное распределение непосредственно адресуемой памяти между ОЗУ, ПЗУ и функционально ориентированной информацией (рис. 1).

Таблица 1 - Распределение 1 - Мегабайтной области ОП

Прежде всего, основная память компьютера делится на две логические области: непосредственно адресуемую память, занимающую первые 1024 Кбайта ячеек с адресами от 0 до 1024 Кбайт - 1, и расширенную память, доступ к ячейкам которой возможен при использовании специальных программ-драйверов.

Драйвер -- специальная программа, управляющая работой памяти или внешними устройствами ЭВМ и организующая обмен информацией между МП, ОП и внешними устройствами ЭВМ. Стандартной памятью (СМА -- Conventional Memory Area) называется непосредственно адресуемая память в диапазоне от 0 до 640 Кбайт.

Непосредственно адресуемая память в диапазоне адресов от 640 до 1024 Кбайт называется верхней памятью (UMA -- Upper Memory Area). Верхняя память зарезервирована для памяти дисплея (видеопамяти) и постоянного запоминающего устройства. Однако обычно в ней остаются свободные участки -- «окна», которые могут быть использованы при помощи диспетчера памяти в качестве оперативной памяти общего назначения.

Расширенная память -- это память с адресами 1024 Кбайта и выше.

Непосредственный доступ к этой памяти возможен только в защищенном режиме работы микропроцессора.

Расширенная память может быть использована главным образом для хранения данных и некоторых программ ОС. Часто расширенную память используют для организации виртуальных (электронных) дисков. (3, с. 150 - 168).

1.4 Внешняя память

Устройства внешней памяти или, иначе, внешние запоминающие устройства весьма разнообразны. Их можно классифицировать по целому ряду признаков: по виду носителя, типу конструкции, по принципу записи и считывания информации, методу доступа и т.д.

Носитель -- материальный объект, способный хранить информацию.

Один из возможных вариантов классификации ВЗУ приведен на рис. 2.

В зависимости от типа носителя все ВЗУ можно подразделить на накопители на магнитной ленте и дисковые накопители.

Накопители на магнитной ленте, в свою очередь, бывают двух видов: накопители на бобинной магнитной ленте (НБМЯ) и накопители на кассетной магнитной ленте (НКМЛ -- стриммеры). В ПК используются только стриммеры.

Рис. 1 - Классификация ВЗУ

Диски относятся к машинным носителям информации с прямым доступом. Понятие прямой доступ означает, что ПК может "обратиться" к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новую информацию, непосредственно, где бы ни находилась головка записи/чтения накопителя.

Накопители на дисках более разнообразны (табл. 1):

· накопители на, гибких магнитных дисках (НГМД), иначе, на флоппи-дисках или на дискетах;

· накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) типа «винчестер»;

· накопители на сменных жестких магнитных дисках, использующие эффект Бернулли;

· накопители на флоптических дисках, иначе, floptical-накопители;

· накопители сверхвысокой плотности записи, иначе, VHD-накопители;

· накопители на оптических компакт-дисках CD-ROM (Compact Disk ROM);

· накопители на оптических дисках типа СС WORM (Continuous Composite Write Once Read Many -- однократная запись -- многократное чтение);

· накопители на магнитооптических дисках (НМОД) и др. (5, с. 30 - 41)

2. Практическая часть

2.1 Общая характеристика задачи

Компания «Страховщик» осуществляет страховую деятельность на территории России по видам полисов, представленных на рис. 11.1. Каждый полис имеет фиксированную цену.

Компания имеет свои филиалы в нескольких городах (рис. 11.2) и поощряет развитие каждого филиала, предоставляя определенный дисконт. Дисконт пересматривается ежемесячно по итогам общих сумм договоров по филиалам.

В конце каждого месяца составляется общий реестр договоров по всем филиалам (рис. 11.3).

1. Построить таблицы (рис. 11.1 - 11.3).

2. Организовать межтабличные связи для автоматического заполнения граф реестра (рис. 11.3): «Наименование филиала», «Наименование полиса», «Сумма полиса, руб.», «Сумма скидки по дисконту, руб.».

3. Организовать двумя способами расчет общей суммы полисов по филиалам:

1) подвести итоги в таблице реестра;

2) построить соответствующую сводную таблицу, предусмотрев возможность одновременно отслеживать итоги и по виду полиса.

4. Построить гистограмму по данным сводной таблицы.

Таблица 2 - Виды страховых полисов

Таблица 3 - Список филиалов компании «Страховщик»

Таблица 4

Таблица 5 - Реестр договоров

2.2 Описание алгоритма решения задачи

1. Запустить табличный процессор MS Excel.

2. Создать книгу с именем «Страховщик».

3. Присвоить Лист 1 имя «Виды страховые полисы».

4. Заполнить таблицу видов страховых полюсов исходными данными (рис 11.1).

5. Присвоить Лист 2 имя «Список филиалов».

6. Заполнить таблицу со списком филиалов исходными данными (рис.11.2).

7. Присвоить Лист 2 имя «Реестр договоров»

8. Заполнить таблицу реестра договоров исходными данными

9. Таблицам на Листах «Виды страховых полисов» и «Список филиалов» присваиваем имена «Виды_СП» и «Филиалы» соответственно следующим образом: в строке меню команды выбираем Вставка/Имя/Присвоить.

10. В таблице «Реестр договоров» заполняем колонку «Наименование филиала»: в ячейку В2 заносим формулу =ВПР(В2;Филиалы;2;1) и копируем в оставшиеся ячейки В3 - В16.

11. В таблице «Реестр договоров» заполняем колонку «Наименование полиса»: в ячейку D2 заносим формулу =ВПР(В2;Виды_СП;2;1) и копируем в оставшиеся ячейки D3 - D16.

12. В таблице «Реестр договоров» заполняем колонку «Сумма полиса, руб.»: в ячейку F2 заносим формулу =ВПР(С2;Виды_СП;2;1) и копируем в оставшиеся ячейки F3 - F16.

13. В таблице «Реестр договоров» заполняем колонку «Сумма скидки по дисконту, руб.»: в ячейку G2 заносим формулу =ВПР(C3;Филиалы;2;1)*F2/100 и копируем в оставшиеся ячейки G3 - G16.

14. В таблице «Реестр договоров» подводим промежуточные итоги по полю Наименование полиса: активировав любую ячейку списка, выбираем в строке меню команды Данные\Итоги, в окне Промежуточные итоги задаем необходимые параметры.

15. Создаем сводную таблицу, содержащую в наименовании строк содержание поля Наименование полисов, в наименовании столбцов содержание поля Дата выдачи полиса, внутри таблицы сумму содержания поля Сумма полиса, руб. : активировав любую ячейку списка, выбираем в строке меню команды Данные\Сводная таблица.

16. По данным сводной таблицы строим гистограмму. Сделав активным лист Реестр договоров, Активируем любую ячейку списка, выбираем в строке меню команды Данные\Сводная таблица, выбираем опцию Сводная диаграмма (со сводной таблицей).

Заключение

В этой курсовой работе были раскрыты нюансы оперативной памяти. Мы убедились, что эта память является одним из важнейших компонентов компьютера. Ведь именно от нее во многом зависит быстродействие компьютера, а также программное обеспечение, которое мы сможем использовать на нем. Не следует забывать и о том, что быстродействие оперативной памяти не зависит напрямую от её частоты, а скорее от структуры.

В настоящее время разработано много видов оперативной памяти: высокоскоростной и более медленной, дорогой и более дешевой. Какую память следует устанавливать на компьютер, должен решать сам пользователь, в зависимости от того, какие возможности ему нужны. Но следует помнить, что быстроразвивающаяся компьютерная отрасль, в том числе программное обеспечение, предъявляют все большие требования к компьютерам, в том числе и к оперативной памяти.

Итак, персональные ЭВМ имеют четыре иерархических уровня памяти: микропроцессорную память, регистровую КЭШ-память, основную память, внешнюю память.

Любое устройство, которое хранит вашу информацию для компьютера в течение короткого промежутка времени, называется компьютерной памятью. Даже если вы совсем мало времени проводите за компьютером, вы все же слышали об ОЗУ, жестких дисках, компакт-дисках и цифровых видеодисках. Все они предназначены для хранения информации компьютера. Они различаются между собой вместимостью и разновидностью скорости для хранения информации на них.

Центральный процессор компьютера связан с оперативной памятью. Основная оперативная память компонента полезна для хранения данных и программ, которые запускаются в центральном процессоре. В современных компьютерах оперативная память, как твердотельная память, присоединена к центральному процессору, и она использует шину памяти. Шину памяти также называют адресной шиной.

В дополнение к оперативной памяти существует также кэш-память, которая содержит маленькие части памяти для их использования центральным процессором. Цель состоит в том, чтобы уменьшить время выборки, и, таким образом, ускорить работу центрального процессора. Кэш-память увеличивает производительность центрального процессора, воздействуя тем самым на работу компьютера. Вообще, оперативная память - это самая важная часть компьютерной памяти. Оперативная память сделана из интегрированных полупроводниковых микросхем. (6)

Список использованной литературы

1. Информатика для юристов и экономистов/ Симонович С.В. и др. - СПб.: Питер, 2002. - 688 с.

2. Информатика. Базовый курс. 2-е издание / Под ред. С.В. Симоновича. - СПб.: Питер, 2004. - 640 с.

3. Информатика.: Учебник. - 3-е перераб. изд. / Под ред. проф. Н.В. Макаровой - М.: Финансы и статистика, 2001. - 768 с.

4. Информатика в экономике.: Учебное пособие / Под ред. Б.Е. Одинцова, проф. А.Н.Романова. - М.: Вузовский учебник, 2008. - 478 с.

5. Ляхович В.Ф. Основы информатики. - Ростов н/Д.: издательство «Феникс», 2001. - 608 с.

6. http://computer.damotvet.ru/hardware/269916.htm