Η εξωτερική μνήμη (ERAM) έχει σχεδιαστεί για μακροχρόνια αποθήκευση προγραμμάτων και δεδομένων και η ακεραιότητα των περιεχομένων της δεν εξαρτάται από το αν ο υπολογιστής είναι ενεργοποιημένος ή απενεργοποιημένος. Σε αντίθεση με τη μνήμη RAM, η εξωτερική μνήμη δεν έχει άμεση σύνδεση με τον επεξεργαστή. Οι πληροφορίες από το OSD στον επεξεργαστή και αντίστροφα κυκλοφορούν περίπου κατά μήκος της ακόλουθης αλυσίδας:

Η εξωτερική μνήμη του υπολογιστή περιλαμβάνει:

σκληροί δίσκοι;

Μονάδες δισκέτας.

Μονάδες CD.

Μαγνητο-οπτικές μονάδες CD.

οδηγοί μαγνητικής ταινίας (streamers) κ.λπ.

Μια δισκέτα, ή δισκέτα, είναι ένας φορέας μιας μικρής ποσότητας πληροφοριών, η οποία είναι ένας εύκαμπτος πλαστικός δίσκος σε ένα προστατευτικό κέλυφος. Χρησιμοποιείται για τη μεταφορά δεδομένων από έναν υπολογιστή σε άλλο και για τη διανομή λογισμικού.

Συσκευή δισκέτας

Μια δισκέτα αποτελείται από ένα στρογγυλό πολυμερές υπόστρωμα επικαλυμμένο και στις δύο πλευρές με μαγνητικό οξείδιο και τοποθετημένο σε μια πλαστική συσκευασία με μια επικάλυψη καθαρισμού που εφαρμόζεται στην εσωτερική επιφάνεια. Η συσκευασία έχει ακτινικές υποδοχές και στις δύο πλευρές μέσω των οποίων οι κεφαλές ανάγνωσης/εγγραφής της μονάδας αποκτούν πρόσβαση στο δίσκο.

Η μέθοδος καταγραφής δυαδικών πληροφοριών σε ένα μαγνητικό μέσο ονομάζεται μαγνητική κωδικοποίηση. Βρίσκεται στο γεγονός ότι οι μαγνητικές περιοχές στο μέσο ευθυγραμμίζονται κατά μήκος μονοπατιών προς την κατεύθυνση του εφαρμοζόμενου μαγνητικού πεδίου με τον βόρειο και τον νότιο πόλο τους. Τυπικά, δημιουργείται μια αντιστοιχία ένα προς ένα μεταξύ των δυαδικών πληροφοριών και του προσανατολισμού των μαγνητικών περιοχών.

Οι πληροφορίες καταγράφονται κατά μήκος ομόκεντρων τροχιών (ίχνη), οι οποίες χωρίζονται σε τομείς. Ο αριθμός των κομματιών και των τομέων εξαρτάται από τον τύπο και τη μορφή της δισκέτας. Ένας τομέας αποθηκεύει τον ελάχιστο όγκο πληροφοριών που μπορεί να εγγραφεί ή να διαβαστεί από το δίσκο. Η χωρητικότητα του τομέα είναι σταθερή και ανέρχεται σε 512 byte.

Επί του παρόντος, οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες δισκέτες έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: διάμετρος 3,5 ίντσες (89 mm), χωρητικότητα 1,44 MB, αριθμός κομματιών 80, αριθμός τομέων σε κομμάτια 18.

Η δισκέτα εγκαθίσταται σε μια μονάδα δισκέτας, η οποία στερεώνεται αυτόματα σε αυτήν, μετά την οποία ο μηχανισμός κίνησης περιστρέφεται σε ταχύτητα περιστροφής 360 min-1. Η ίδια η δισκέτα περιστρέφεται στη μονάδα δίσκου, οι μαγνητικές κεφαλές παραμένουν ακίνητες. Η δισκέτα περιστρέφεται μόνο όταν έχει πρόσβαση σε αυτήν. Η μονάδα δίσκου συνδέεται με τον επεξεργαστή μέσω ενός ελεγκτή δισκέτας.

Πρόσφατα, εμφανίστηκαν δισκέτες τριών ιντσών που μπορούν να αποθηκεύσουν έως και 3 GB πληροφοριών. Κατασκευάζονται με τη νέα τεχνολογία Nano2 και απαιτούν ειδικό εξοπλισμό για ανάγνωση και γραφή.

2. Μονάδες σκληρού δίσκου

Εάν οι δισκέτες είναι ένα μέσο μεταφοράς δεδομένων μεταξύ υπολογιστών, τότε ένας σκληρός δίσκος είναι η αποθήκη πληροφοριών ενός υπολογιστή.

Η μονάδα σκληρού μαγνητικού δίσκου (HDD - Hard Disk Drive) ή σκληρός δίσκος είναι η πιο διαδεδομένη συσκευή αποθήκευσης υψηλής χωρητικότητας στην οποία οι φορείς πληροφοριών είναι στρογγυλές πλάκες αλουμινίου - πλάκες, και οι δύο επιφάνειες των οποίων καλύπτονται με ένα στρώμα μαγνητικού υλικού. Χρησιμοποιείται για μόνιμη αποθήκευση πληροφοριών - προγραμμάτων και δεδομένων. Όπως μια δισκέτα, οι επιφάνειες εργασίας των πλακών χωρίζονται σε κυκλικά ομόκεντρα κομμάτια και τα κομμάτια σε τομείς. Οι κεφαλές ανάγνωσης-εγγραφής, μαζί με τη δομή στήριξης και τους δίσκους τους, περικλείονται σε ένα ερμητικά σφραγισμένο περίβλημα που ονομάζεται μονάδα δεδομένων. Όταν μια μονάδα δεδομένων εγκαθίσταται σε μια μονάδα δίσκου, συνδέεται αυτόματα σε ένα σύστημα που αντλεί καθαρό ψυχρό αέρα. Η επιφάνεια της πλάκας έχει μαγνητική επίστρωση πάχους μόλις 1,1 μικρομέτρων, καθώς και στρώμα λιπαντικού για την προστασία της κεφαλής από ζημιές κατά το χαμήλωμα και το ανέβασμα εν κινήσει. Όταν η πιατέλα περιστρέφεται, σχηματίζεται ένα στρώμα αέρα πάνω από αυτό, το οποίο παρέχει ένα μαξιλάρι αέρα για να κρέμεται η κεφαλή σε ύψος 0,5 μικρομέτρων πάνω από την επιφάνεια του δίσκου.

Οι δίσκοι Winchester έχουν πολύ μεγάλη χωρητικότητα: από 10 έως 100 GB. Στα σύγχρονα μοντέλα, η ταχύτητα του άξονα (περιστρεφόμενος άξονας) είναι συνήθως 7200 rpm, ο μέσος χρόνος αναζήτησης δεδομένων είναι 9 ms και η μέση ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων είναι έως και 60 MB/s. Σε αντίθεση με μια δισκέτα, ένας σκληρός δίσκος περιστρέφεται συνεχώς. Όλες οι σύγχρονες μονάδες είναι εξοπλισμένες με ενσωματωμένη κρυφή μνήμη (συνήθως 2 MB), η οποία αυξάνει σημαντικά την απόδοσή τους. Ο σκληρός δίσκος συνδέεται με τον επεξεργαστή μέσω του ελεγκτή σκληρού δίσκου.

3. Μονάδες CD

Εδώ το μέσο αποθήκευσης είναι το CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory - ένας συμπαγής δίσκος από τον οποίο μπορείτε μόνο να διαβάσετε).

Το CD-ROM είναι ένας διαφανής πολυμερής δίσκος με διάμετρο 12 cm και πάχος 1,2 mm, στη μία πλευρά του οποίου ψεκάζεται ανακλαστική στρώση αλουμινίου, προστατευμένη από φθορά με μια στρώση διαφανούς βερνικιού. Το πάχος της επίστρωσης είναι αρκετά δέκατα χιλιοστά του χιλιοστού.

Οι πληροφορίες στο δίσκο αντιπροσωπεύονται ως μια ακολουθία από εσοχές (εσοχές στο δίσκο) και προεξοχές (το επίπεδό τους αντιστοιχεί στην επιφάνεια του δίσκου), που βρίσκονται σε μια σπειροειδή τροχιά που αναδύεται από μια περιοχή κοντά στον άξονα του δίσκου. Για κάθε ίντσα (2,54 cm) της ακτίνας του δίσκου υπάρχουν 16 χιλιάδες στροφές σπειροειδούς τροχιάς. Για σύγκριση, μόνο μερικές εκατοντάδες κομμάτια χωρούν σε ακτίνα ανά ίντσα στην επιφάνεια ενός σκληρού δίσκου. Η χωρητικότητα του CD φτάνει τα 780 MB. Οι πληροφορίες εγγράφονται στο δίσκο όταν κατασκευάζεται και δεν μπορούν να αλλάξουν.

Τα CD-ROM έχουν υψηλή ειδική χωρητικότητα πληροφοριών, η οποία καθιστά δυνατή τη δημιουργία στη βάση τους συστημάτων βοήθειας και εκπαιδευτικών συγκροτημάτων με μεγάλη ενδεικτική βάση. Ένα CD έχει την ίδια χωρητικότητα πληροφοριών με σχεδόν 500 δισκέτες. Η ανάγνωση πληροφοριών από ένα CD-ROM γίνεται με αρκετά υψηλή ταχύτητα, αν και αισθητά χαμηλότερη από την ταχύτητα των μονάδων σκληρού δίσκου. Τα CD-ROM είναι απλά και εύχρηστα, έχουν χαμηλό μοναδιαίο κόστος αποθήκευσης δεδομένων, πρακτικά δεν φθείρονται, δεν μπορούν να επηρεαστούν από ιούς και είναι αδύνατο να διαγραφούν κατά λάθος πληροφορίες από αυτά.

Σε αντίθεση με τους μαγνητικούς δίσκους, τα CD δεν έχουν πολλά κυκλικά κομμάτια, αλλά ένα - ένα σπειροειδές, όπως οι δίσκοι γραμμοφώνου. Από αυτή την άποψη, η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του δίσκου δεν είναι σταθερή. Μειώνεται γραμμικά καθώς η κεφαλή ανάγνωσης λέιζερ κινείται προς την άκρη του δίσκου.

Για να εργαστείτε με ένα CD-ROM, πρέπει να συνδέσετε μια μονάδα CD-ROM στον υπολογιστή σας (Εικ. 2.9), η οποία μετατρέπει την ακολουθία εσοχών και προεξοχών στην επιφάνεια του CD-ROM σε μια ακολουθία δυαδικών σημάτων. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιείται κεφαλή ανάγνωσης με microlaser και LED. Το βάθος των κοιλοτήτων στην επιφάνεια του δίσκου είναι ίσο με το ένα τέταρτο του μήκους κύματος του φωτός λέιζερ. Εάν, σε δύο διαδοχικούς κύκλους ανάγνωσης πληροφοριών, η δέσμη φωτός της κεφαλής λέιζερ περάσει από την προεξοχή στο κάτω μέρος της κοιλότητας ή αντίστροφα, η διαφορά στα μήκη των μονοπατιών φωτός σε αυτούς τους κύκλους μεταβάλλεται σε μισό κύμα, που προκαλεί αύξηση ή μείωση του άμεσου και ανακλώμενου φωτός από το δίσκο που χτυπά μαζί το LED.

Εάν το μήκος της φωτεινής διαδρομής δεν αλλάζει σε διαδοχικούς κύκλους ανάγνωσης, τότε η κατάσταση του LED δεν αλλάζει. Ως αποτέλεσμα, το ρεύμα μέσω του LED παράγει μια ακολουθία δυαδικών ηλεκτρικών σημάτων που αντιστοιχούν στον συνδυασμό κοιλάδων και κορυφών στο ίχνος.

Προφίλ κομματιού CD-ROM

> Τα διαφορετικά μήκη της οπτικής διαδρομής μιας δέσμης φωτός σε δύο διαδοχικούς κύκλους ανάγνωσης πληροφοριών αντιστοιχούν σε δυαδικές μονάδες. Το ίσο μήκος αντιστοιχεί σε δυαδικά μηδενικά.

Σήμερα, σχεδόν όλοι οι προσωπικοί υπολογιστές διαθέτουν μονάδα CD-ROM. Αλλά πολλά διαδραστικά προγράμματα πολυμέσων είναι πολύ μεγάλα για να χωρέσουν σε ένα μόνο CD. Η τεχνολογία CD-ROM αντικαθίσταται γρήγορα από την τεχνολογία DVD ψηφιακού δίσκου βίντεο. Αυτοί οι δίσκοι έχουν το ίδιο μέγεθος με τα κανονικά CD, αλλά χωρούν έως και 17 GB δεδομένων, δηλ. Όσον αφορά τον όγκο, αντικαθιστούν 20 τυπικές μονάδες CD-ROM. Τέτοιοι δίσκοι περιέχουν παιχνίδια πολυμέσων και διαδραστικά βίντεο εξαιρετικής ποιότητας, επιτρέποντας στον θεατή να δει επεισόδια από διαφορετικές οπτικές γωνίες κάμερας, να επιλέξει διαφορετικές επιλογές τέλους για την ταινία, να εξοικειωθεί με τις βιογραφίες των ηθοποιών που πρωταγωνίστησαν και να απολαύσει εξαιρετική ποιότητα ήχου.

4. Καταγραφή οπτικών και μαγνητοοπτικών συσκευών αποθήκευσης

Η μονάδα εγγραφής CD-R (Compact Disk Recordable) έχει τη δυνατότητα, μαζί με την ανάγνωση κανονικών CD, να καταγράφει πληροφορίες σε ειδικούς οπτικούς δίσκους χωρητικότητας 650 MB. Στους δίσκους CD-R, το ανακλαστικό στρώμα είναι κατασκευασμένο από φιλμ χρυσού. Μεταξύ αυτού του στρώματος και της πολυανθρακικής βάσης υπάρχει ένα στρώμα καταγραφής από οργανικό υλικό που σκουραίνει όταν θερμαίνεται. Κατά τη διαδικασία εγγραφής, η δέσμη λέιζερ θερμαίνει επιλεγμένα σημεία του στρώματος, τα οποία σκουραίνουν και σταματούν να μεταδίδουν φως στο ανακλαστικό στρώμα, σχηματίζοντας περιοχές παρόμοιες με εσοχές. Οι μονάδες CD-R, χάρη στη σημαντική μείωση της τιμής τους, γίνονται ολοένα και πιο διαδεδομένοι.

· Μαγνητο-οπτική μονάδα συμπαγούς δίσκου CD-MO (Compact Disk - Magneto Optical) (Εικ. 2.10). Οι δίσκοι CD-MO μπορούν να χρησιμοποιηθούν επανειλημμένα για εγγραφή. Χωρητικότητα από 128 MB έως 2,6 GB.

· Η μονάδα εγγραφής CD-R (Compact Disk Recordable) έχει τη δυνατότητα, μαζί με την ανάγνωση κανονικών CD, να καταγράφει πληροφορίες σε ειδικούς οπτικούς δίσκους. Χωρητικότητα 650 MB.

· Η μονάδα WARM (Write And Read Many times) επιτρέπει την επαναλαμβανόμενη γραφή και ανάγνωση.

5. Μονάδες μαγνητικής ταινίας (streamers) και αφαιρούμενοι δίσκοι

Streamer (αγγλική ταινία ταινίας) - μια συσκευή για τη δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας μεγάλου όγκου πληροφοριών. Τα μέσα που χρησιμοποιούνται εδώ είναι κασέτες μαγνητικής ταινίας χωρητικότητας 1 - 2 GB ή περισσότερο. Οι streamers σας επιτρέπουν να εγγράψετε έναν τεράστιο όγκο πληροφοριών σε μια μικρή κασέτα μαγνητικής ταινίας. Τα εργαλεία συμπίεσης υλικού που είναι ενσωματωμένα στη μονάδα ταινίας σάς επιτρέπουν να συμπιέσετε αυτόματα τις πληροφορίες πριν τις εγγράψετε και να τις επαναφέρετε μετά την ανάγνωσή τους, γεγονός που αυξάνει τον όγκο των αποθηκευμένων πληροφοριών.

Το μειονέκτημα των streamers είναι η σχετικά χαμηλή ταχύτητα εγγραφής, αναζήτησης και ανάγνωσης πληροφοριών.

Πρόσφατα, οι συσκευές αποθήκευσης σε αφαιρούμενους δίσκους χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο, οι οποίες επιτρέπουν όχι μόνο την αύξηση της ποσότητας των αποθηκευμένων πληροφοριών, αλλά και τη μεταφορά πληροφοριών μεταξύ των υπολογιστών. Ο όγκος των αφαιρούμενων δίσκων κυμαίνεται από εκατοντάδες MB έως αρκετά gigabyte.

Η έλευση του υπολογιστή και, κατά συνέπεια, των εικονικών πληροφοριών που αποθηκεύονται σε διάφορα ηλεκτρονικά μέσα οδήγησε στο γεγονός ότι χρειαζόμαστε όλο και περισσότερες εγκαταστάσεις αποθήκευσης πληροφοριών. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο εφευρέθηκαν εξωτερικά μέσα για την αποθήκευση και ανταλλαγή πληροφοριών, με τη βοήθεια των οποίων μπορούν να μεταφερθούν δεδομένα σε έναν προσωπικό υπολογιστή.

Έτσι, το όλο θέμα μπορεί να χωριστεί σε δύο μέρη:

Ίδια ηλεκτρονική (εσωτερική) μνήμη.

Υπολογιστής που φιλοξενείται σε μέσα τρίτων.

Οι εσωτερικές μονάδες ονομάζονται σκληροί δίσκοι ή σταθερές μονάδες δίσκου· είναι ενσωματωμένες και συνήθως ονομάζονται σκληροί δίσκοι.

Κατά κανόνα, ο όγκος των δεδομένων σε μέσα τρίτων είναι πολλές φορές μεγαλύτερος από τον όγκο που αποθηκεύεται απευθείας στον υπολογιστή. Συνήθως, όλα τα προγράμματα και τα αρχεία αντιγράφονται εκεί, η πρόσβαση στα οποία δεν απαιτείται συνεχώς, ενώ ο σκληρός δίσκος προορίζεται για μόνιμη αποθήκευση των απαραίτητων πληροφοριών: προγράμματα λειτουργικού συστήματος, έγγραφα, προγράμματα εφαρμογών και ούτω καθεξής.

Αυτή τη στιγμή, η εξωτερική μνήμη υπολογιστή αντιπροσωπεύεται από έναν τεράστιο αριθμό διαφορετικών gadget, αλλά ο πρώτος αντιπρόσωπός της ήταν η δισκέτα, η οποία έχει ήδη γίνει παρελθόν ή, πιο απλά, μια συνηθισμένη δισκέτα. Αυτές οι δισκέτες χωρούν στη μονάδα δίσκου του υπολογιστή σας και έχουν χωρητικότητα αποθήκευσης 1,44 megabyte.

Η ανάπτυξη των πολυμέσων οδήγησε στην εμφάνιση και ανάπτυξη άλλων εξωτερικών μέσων, με τη βοήθεια των οποίων δεδομένα (συνήθως μουσική, ταινίες, παιχνίδια) εισέρχονται σε έναν προσωπικό υπολογιστή. Τέτοια εξωτερική μνήμη υπολογιστή ονομάζονται συμπαγείς δίσκοι λέιζερ (Compact Disks). Τα δεδομένα καταγράφονται σε αυτά σε ψηφιοποιημένη μορφή. Και αν έχουν σχεδιαστεί για να γράφουν δεδομένα μία φορά, ονομάζονται CD-ROM, ενώ οι δίσκοι που έχουν σχεδιαστεί για εγγραφή και επανεγγραφή δεδομένων πολλές φορές ονομάζονται CD-RW. Η χωρητικότητα ενός τυπικού CD λέιζερ κυμαίνεται από 690 έως δύο χιλιάδες megabyte.

Η εξωτερική μνήμη του υπολογιστή διαβάζεται από δίσκους λέιζερ χρησιμοποιώντας μονάδες CD-ROM, οι οποίες μπορεί να είναι εσωτερικές ή εξωτερικές.

Οι δίσκοι DVD έχουν μεγαλύτερη χωρητικότητα, που προορίζονται κυρίως για εγγραφή και μετάδοση ταινιών. Η διαίρεση σε ROM και RW, καθώς και η ανάγνωση δεδομένων από αυτά, γίνεται σύμφωνα με την αρχή των CD.

Υπάρχει ένας άλλος, σήμερα πιο δημοφιλής τύπος μεταφοράς δεδομένων - η εξωτερική μνήμη υπολογιστή, η οποία ονομάζεται μνήμη flash. Σε αυτήν την περίπτωση, τα δεδομένα εγγράφονται σε μικροκυκλώματα, γεγονός που εξασφαλίζει την υψηλότερη ασφάλεια δεδομένων, καθώς και υψηλή ταχύτητα ανάγνωσης και εγγραφής πληροφοριών. Οι μονάδες flash σήμερα έχουν αποκτήσει τεράστια δημοτικότητα όχι μόνο ως gadget υπολογιστή, αλλά και σε κινητά τηλέφωνα, κάμερες και άλλο εξοπλισμό που απαιτούν μια συσκευή για την καταγραφή των δεδομένων που λαμβάνονται. Διατίθενται σε διαφορετικούς τύπους μεγεθών και μπορούν επίσης να έχουν διαφορετικές χωρητικότητες, έως και αρκετές δεκάδες gigabyte.

Η εξωτερική μνήμη του υπολογιστή, η οποία επί του παρόντος σας επιτρέπει να αποθηκεύετε τους μεγαλύτερους όγκους, ονομάζεται εξωτερικός σκληρός δίσκος. Ο όγκος τους μπορεί να ανέλθει σε αρκετά terabyte και η αξιοπιστία της αποθήκευσης δεδομένων είναι κατάλληλη. Τέτοιοι σκληροί δίσκοι συνδέονται με έναν υπολογιστή χρησιμοποιώντας θύρες USB. Επιπλέον, η συσκευή τους επιτρέπει όχι μόνο να λειτουργεί ως αποθήκευση πρόσθετων δεδομένων, αλλά και να λειτουργεί (όταν συνδέεται συνεχώς με έναν υπολογιστή) ως επέκταση της ίδιας της μνήμης του υπολογιστή. Έτσι, τα αρχεία που είναι απαραίτητα για όλη τη λειτουργία του συστήματος μπορούν να αποθηκευτούν εκεί. Αυτή, για παράδειγμα, είναι εξωτερική μνήμη RAM.

Η πρόοδος δεν σταματάει και τα εξωτερικά μέσα βελτιώνονται συνεχώς. Ο όγκος δεδομένων αυξάνεται, η ευκολία και η αξιοπιστία τους αυξάνονται. Ωστόσο, αξίζει πάντα να θυμόμαστε ότι οποιοσδήποτε εξοπλισμός μπορεί να χαλάσει ανά πάσα στιγμή. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο όλες οι σημαντικές πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στον υπολογιστή πρέπει να αντιγράφονται.

Κάθε ηλεκτρονικός υπολογιστής περιλαμβάνει συσκευές αποθήκευσης μνήμης. Χωρίς αυτά, ο χειριστής δεν θα μπορούσε να αποθηκεύσει το αποτέλεσμα της δουλειάς του ή να το αντιγράψει σε άλλο μέσο.

Διατρητικές κάρτες

Στην αυγή της εμφάνισής τους, χρησιμοποιήθηκαν διάτρητες κάρτες - συνηθισμένες κάρτες από χαρτόνι με ψηφιακές σημάνσεις.

Μια διάτρητη κάρτα περιείχε 80 στήλες, κάθε στήλη μπορούσε να αποθηκεύσει 1 bit πληροφοριών. Οι τρύπες σε αυτές τις στήλες αντιστοιχούσαν σε μια μονάδα. Τα δεδομένα διαβάστηκαν διαδοχικά. Ήταν αδύνατο να ξαναγράψουμε οτιδήποτε σε μια διάτρητη κάρτα, οπότε απαιτούνταν ένας τεράστιος αριθμός από αυτούς. Για την αποθήκευση μιας συστοιχίας δεδομένων 1 GB απαιτούνται 22 τόνοι χαρτιού.

Μια παρόμοια αρχή χρησιμοποιήθηκε σε χαρτοταινίες με διάτρηση. Τυλίγονταν σε ένα καρούλι, καταλάμβαναν λιγότερο χώρο, αλλά συχνά έσχιζαν και δεν επέτρεπαν την προσθήκη ή την επεξεργασία δεδομένων.

Δισκέτες

Η εμφάνιση των δισκέτας ήταν μια πραγματική ανακάλυψη στην τεχνολογία της πληροφορίας. Συμπαγείς, ευρύχωροι, επέτρεψαν αποθήκευση από 300 KB στα παλαιότερα δείγματα έως 1,44 MB στις πιο πρόσφατες εκδόσεις. Η ανάγνωση και η γραφή πραγματοποιήθηκαν σε μαγνητικό δίσκο κλεισμένο σε πλαστική θήκη.

Το κύριο μειονέκτημα των δισκέτας ήταν η ευθραυστότητα των πληροφοριών που ήταν αποθηκευμένες σε αυτές. Ήταν ευάλωτα σε ζημιές και μπορούσαν να απομαγνητιστούν ακόμη και στα μέσα μαζικής μεταφοράς - τρόλεϊ ή τραμ, έτσι προσπάθησαν να μην τα χρησιμοποιήσουν για μακροχρόνια αποθήκευση δεδομένων. Οι δισκέτες διαβάστηκαν σε μονάδες δίσκων. Στην αρχή υπήρχαν δισκέτες 5 ιντσών, στη συνέχεια αντικαταστάθηκαν από πιο βολικές 3 ιντσών.

Οι μονάδες flash έχουν γίνει ο κύριος ανταγωνιστής για τις δισκέτες. Το μόνο τους μειονέκτημα ήταν η τιμή, αλλά καθώς αναπτύχθηκε η μικροηλεκτρονική, το κόστος των μονάδων flash μειώθηκε δραματικά και οι δισκέτες έγιναν ιστορία. Η παραγωγή τους σταμάτησε τελικά το 2011.

Streamers

Οι συσκευές ροής χρησιμοποιούνταν στο παρελθόν για την αποθήκευση αρχειοθετημένων δεδομένων. Ήταν παρόμοια με τις βιντεοκασέτες σε εμφάνιση και αρχή λειτουργίας. Η μαγνητική ταινία και οι δύο τροχοί επέτρεψαν τη διαδοχική ανάγνωση και εγγραφή πληροφοριών. Η χωρητικότητα αυτών των συσκευών ήταν έως και 100 MB. Τέτοιοι δίσκοι δεν έχουν λάβει μαζική διανομή. Οι απλοί χρήστες προτιμούσαν να αποθηκεύουν τα δεδομένα τους σε σκληρούς δίσκους και ήταν πιο βολικό να αποθηκεύουν μουσική, ταινίες και προγράμματα σε CD και αργότερα DVD.

CD και DVD

Αυτές οι συσκευές αποθήκευσης πληροφοριών εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σήμερα. Στο πλαστικό υπόστρωμα εφαρμόζεται ενεργό, ανακλαστικό και προστατευτικό στρώμα. Οι πληροφορίες από το δίσκο διαβάζονται με ακτίνα λέιζερ. Ένας τυπικός δίσκος έχει χωρητικότητα 700 MB. Αυτό αρκεί, για παράδειγμα, για την εγγραφή ταινίας 2 ωρών σε μέση ποιότητα. Υπάρχουν επίσης δίσκοι διπλής όψης, όπου το ενεργό στρώμα ψεκάζεται και στις δύο πλευρές του δίσκου. Τα mini-CD χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση μικρών ποσοτήτων πληροφοριών. Τα προγράμματα οδήγησης και οι οδηγίες για προϊόντα υπολογιστών είναι πλέον γραμμένα ειδικά για αυτά.

Τα DVD αντικατέστησαν τα CD το 1996. Κατέστησαν δυνατή την αποθήκευση πληροφοριών με όγκο 4,7 GB. Είχαν επίσης το πλεονέκτημα ότι η μονάδα DVD μπορούσε να διαβάσει και CD και DVD. Αυτή τη στιγμή αυτή είναι η πιο δημοφιλής συσκευή αποθήκευσης μνήμης.

Μονάδες flash

Οι μονάδες CD και DVD που συζητήθηκαν παραπάνω έχουν πολλά πλεονεκτήματα - χαμηλό κόστος, αξιοπιστία, δυνατότητα αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων πληροφοριών, αλλά έχουν σχεδιαστεί για εγγραφή εφάπαξ. Δεν μπορείτε να κάνετε αλλαγές στον εγγεγραμμένο δίσκο, να προσθέσετε ή να αφαιρέσετε περιττά πράγματα. Και εδώ μια ριζικά διαφορετική συσκευή αποθήκευσης έρχεται στη βοήθειά μας - η μνήμη flash.

Αγωνίστηκε με δισκέτες για λίγο, αλλά γρήγορα κέρδισε τον αγώνα. Ο κύριος περιοριστικός παράγοντας παρέμεινε η τιμή, αλλά τώρα έχει μειωθεί σε αποδεκτό επίπεδο. Οι σύγχρονοι υπολογιστές δεν διαθέτουν πλέον μονάδες δίσκου, επομένως μια μονάδα flash έχει γίνει απαραίτητος σύντροφος για όλους όσους ασχολούνται με εξοπλισμό υπολογιστών. Η μέγιστη ποσότητα πληροφοριών που χωράει σε μια μονάδα flash φτάνει το 1 Tb.

Κάρτες μνήμης

Τηλέφωνα, κάμερες, ηλεκτρονικά βιβλία, κορνίζες φωτογραφιών και πολλά άλλα απαιτούν συσκευές αποθήκευσης μνήμης για να λειτουργήσουν. Λόγω του σχετικά μεγάλου μεγέθους τους, οι μονάδες flash USB δεν είναι κατάλληλες για αυτό το σκοπό. Οι κάρτες μνήμης είναι ειδικά σχεδιασμένες για τέτοιες περιπτώσεις. Ουσιαστικά, πρόκειται για την ίδια μονάδα flash, αλλά προσαρμοσμένη για προϊόντα μικρού μεγέθους. Τις περισσότερες φορές, η κάρτα μνήμης βρίσκεται σε μια ηλεκτρονική συσκευή και αφαιρείται μόνο για τη μεταφορά συσσωρευμένων δεδομένων σε μόνιμα μέσα.

Υπάρχουν πολλά πρότυπα καρτών μνήμης, το μικρότερο από τα οποία έχει διαστάσεις 14 επί 12 mm. Σε σύγχρονους υπολογιστές, αντί για μονάδα δίσκου, συνήθως εγκαθίσταται μια συσκευή ανάγνωσης καρτών, η οποία σας επιτρέπει να διαβάζετε τους περισσότερους τύπους καρτών μνήμης.

Σκληροί Δίσκοι (HDD)

Οι μονάδες μνήμης για έναν υπολογιστή βρίσκονται μέσα σε αυτό, υπάρχουν μεταλλικές πλάκες επικαλυμμένες και στις δύο πλευρές με μαγνητική σύνθεση. Ο κινητήρας τα περιστρέφει με ταχύτητα 5400 για παλαιότερα μοντέλα ή 7200 rpm για σύγχρονες συσκευές. Η μαγνητική κεφαλή μετακινείται από το κέντρο του δίσκου στην άκρη του και σας επιτρέπει να διαβάζετε και να γράφετε πληροφορίες. Η χωρητικότητα ενός σκληρού δίσκου εξαρτάται από τον αριθμό των δίσκων σε αυτόν. Τα σύγχρονα μοντέλα σάς επιτρέπουν να αποθηκεύετε έως και 8 TB πληροφοριών.

Δεν υπάρχουν πρακτικά μειονεκτήματα σε αυτόν τον τύπο μονάδας μνήμης - πρόκειται για πολύ αξιόπιστα και ανθεκτικά προϊόντα. Το κόστος ανά μονάδα μνήμης σε σκληρούς δίσκους είναι το φθηνότερο μεταξύ όλων των τύπων δίσκων.

Μονάδες δίσκου στερεάς κατάστασης (SSD)

Όσο καλοί κι αν είναι οι σκληροί δίσκοι, έχουν σχεδόν φτάσει στο ταβάνι τους. Η απόδοσή τους εξαρτάται από την ταχύτητα περιστροφής των δίσκων και η περαιτέρω αύξησή της οδηγεί σε φυσική παραμόρφωση. Η τεχνολογία Flash, η οποία χρησιμοποιείται για την κατασκευή μονάδων μνήμης στερεάς κατάστασης, δεν έχει αυτά τα μειονεκτήματα. Δεν περιέχουν κινούμενα μέρη, επομένως δεν υπόκεινται σε φυσική φθορά, δεν φοβούνται τις κρούσεις και δεν κάνουν θόρυβο.

Όμως εξακολουθούν να υπάρχουν σοβαρές ελλείψεις. Πρώτα απ 'όλα - η τιμή. Το κόστος μιας μονάδας στερεάς κατάστασης είναι 5 φορές υψηλότερο από έναν σκληρό δίσκο ίδιου μεγέθους. Ένα άλλο σημαντικό μειονέκτημα είναι η μικρή διάρκεια ζωής. Οι μονάδες στερεάς κατάστασης επιλέγονται συνήθως για την εγκατάσταση του λειτουργικού συστήματος και ένας σκληρός δίσκος χρησιμοποιείται για αποθήκευση δεδομένων. Το κόστος των μονάδων δίσκου στερεάς κατάστασης μειώνεται σταθερά και σημειώνεται πρόοδος στην αύξηση της διάρκειας ζωής τους. Στο εγγύς μέλλον, θα πρέπει να αντικαταστήσουν τους παραδοσιακούς σκληρούς δίσκους, όπως οι μονάδες flash αντικατέστησαν τις δισκέτες.

Εξωτερικές μονάδες

Η εσωτερική αποθήκευση και η εσωτερική μνήμη είναι καλές για όλους, αλλά συχνά χρειάζεται να μεταφέρετε πληροφορίες από τον έναν υπολογιστή στον άλλο. Το 1995, αναπτύχθηκε η διεπαφή USB, η οποία σας επιτρέπει να συνδέσετε μια μεγάλη ποικιλία συσκευών σε έναν υπολογιστή και οι μονάδες μνήμης δεν αποτελούσαν εξαίρεση. Στην αρχή αυτές ήταν μονάδες flash, αργότερα εμφανίστηκαν συσκευές αναπαραγωγής DVD με υποδοχή USB και, τέλος, σκληροί δίσκοι και SSD.

Η ελκυστικότητα της διεπαφής USB είναι η απλότητά της - απλώς συνδέστε μια μονάδα flash ή άλλη συσκευή αποθήκευσης και μπορείτε να εργαστείτε, δεν απαιτείται εγκατάσταση προγράμματος οδήγησης ή άλλα πρόσθετα βήματα. Η ανάπτυξη της διεπαφής και η εμφάνιση πρώτα του USB 2.0 και μετά του USB 3.0 αύξησε απότομα την ταχύτητα ανταλλαγής δεδομένων σε αυτό το κανάλι. Η απόδοση πλέον διαφέρει ελάχιστα από την εσωτερική και το μέγεθός τους δεν μπορεί παρά να χαρεί. Μια εξωτερική μονάδα μνήμης χωράει εύκολα στην παλάμη του χεριού σας και σας επιτρέπει να αποθηκεύσετε εκατοντάδες gigabyte πληροφοριών.

Αφού μελετήσετε αυτό το θέμα, θα μάθετε:

Τι είναι η μνήμη υπολογιστή και πώς σχετίζεται με την ανθρώπινη μνήμη;
- ποια είναι τα χαρακτηριστικά της μνήμης;
- γιατί η μνήμη του υπολογιστή χωρίζεται σε εσωτερική και εξωτερική.
- ποια είναι η δομή και τα χαρακτηριστικά της εσωτερικής μνήμης;
- ποιοι είναι οι πιο συνηθισμένοι τύποι εξωτερικής μνήμης υπολογιστή που υπάρχουν και ποιος είναι ο σκοπός τους.

Σκοπός και κύρια χαρακτηριστικά της μνήμης

Κατά τη λειτουργία ενός υπολογιστή, τα προγράμματα, τα αρχικά δεδομένα, καθώς και τα ενδιάμεσα και τελικά αποτελέσματα πρέπει να αποθηκεύονται κάπου και να έχουν πρόσβαση σε αυτά. Για το σκοπό αυτό, ο υπολογιστής περιέχει διάφορες συσκευές αποθήκευσης που ονομάζονται μνήμη. Οι πληροφορίες που αποθηκεύονται σε μια συσκευή αποθήκευσης αποτελούνται από διάφορα σύμβολα (αριθμούς, γράμματα, σήματα), ήχους, εικόνες που κωδικοποιούνται με χρήση των αριθμών 0 και 1.

Η μνήμη του υπολογιστή είναι ένα σύνολο συσκευών για την αποθήκευση πληροφοριών.

Στη διαδικασία ανάπτυξης της τεχνολογίας των υπολογιστών, οι άνθρωποι, άθελά τους ή άθελά τους, προσπάθησαν να σχεδιάσουν και να δημιουργήσουν διάφορες συσκευές αποθήκευσης τεχνικών πληροφοριών στην εικόνα και την ομοιότητα της δικής τους μνήμης. Για να κατανοήσουμε καλύτερα τον σκοπό και τις δυνατότητες των διαφόρων συσκευών αποθήκευσης υπολογιστών, μπορούμε να κάνουμε μια αναλογία με τον τρόπο με τον οποίο αποθηκεύονται οι πληροφορίες στην ανθρώπινη μνήμη.

Μπορεί κάποιος να αποθηκεύσει στη μνήμη του όλες τις πληροφορίες για τον κόσμο γύρω του και τις χρειάζεται; Γιατί, για παράδειγμα, να θυμάστε τα ονόματα όλων των πόλεων και των χωριών της περιοχής σας, όταν, αν χρειαστεί, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν χάρτη της περιοχής και να βρείτε όλα όσα σας ενδιαφέρουν; Δεν χρειάζεται να θυμάστε τις τιμές των εισιτηρίων τρένων σε διαφορετικές διαδρομές, καθώς υπάρχουν υπηρεσίες πληροφόρησης για αυτό. Και πόσοι διαφορετικοί μαθηματικοί πίνακες υπάρχουν, όπου υπολογίζονται οι τιμές κάποιων σύνθετων συναρτήσεων! Αναζητώντας μια απάντηση, μπορείτε πάντα να ανατρέξετε στο κατάλληλο βιβλίο αναφοράς.

Οι πληροφορίες που ένα άτομο αποθηκεύει συνεχώς στην εσωτερική του μνήμη χαρακτηρίζεται από πολύ μικρότερο όγκο σε σύγκριση με τις πληροφορίες που συγκεντρώνονται σε βιβλία, ταινίες, βιντεοκασέτες, δίσκους και άλλα μέσα υλικού. Μπορούμε να πούμε ότι τα υλικά μέσα που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση πληροφοριών αποτελούν την εξωτερική μνήμη ενός ατόμου. Για να χρησιμοποιήσει τις πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες σε αυτή την εξωτερική μνήμη, ένα άτομο πρέπει να αφιερώσει πολύ περισσότερο χρόνο από ό,τι αν ήταν αποθηκευμένες στη μνήμη του. Αυτό το μειονέκτημα αντισταθμίζεται από το γεγονός ότι η εξωτερική μνήμη επιτρέπει την αποθήκευση πληροφοριών για αόριστο χρονικό διάστημα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί από πολλούς ανθρώπους.

Υπάρχει ένας άλλος τρόπος για τους ανθρώπους να αποθηκεύουν πληροφορίες. Ένα μωρό που μόλις γεννήθηκε φέρει ήδη μέσα του τα εξωτερικά χαρακτηριστικά και, εν μέρει, τον χαρακτήρα που κληρονόμησε από τους γονείς του. Αυτή είναι η λεγόμενη γενετική μνήμη. Ένα νεογέννητο μπορεί να κάνει πολλά: να αναπνεύσει, να κοιμηθεί, να φάει... Ένας γνώστης της βιολογίας θα θυμάται αντανακλαστικά χωρίς όρους. Αυτός ο τύπος ανθρώπινης εσωτερικής μνήμης μπορεί να ονομαστεί μόνιμη, αμετάβλητη.

Μια παρόμοια αρχή διαίρεσης μνήμης χρησιμοποιείται στους υπολογιστές. Όλη η μνήμη του υπολογιστή χωρίζεται σε εσωτερική και εξωτερική. Παρόμοια με την ανθρώπινη μνήμη, η εσωτερική μνήμη του υπολογιστή είναι γρήγορη, αλλά έχει περιορισμένη χωρητικότητα. Η εργασία με εξωτερική μνήμη απαιτεί πολύ περισσότερο χρόνο, αλλά σας επιτρέπει να αποθηκεύσετε σχεδόν απεριόριστο όγκο πληροφοριών.

Εσωτερική μνήμη αποτελείται από διάφορα μέρη: RAM, μόνιμη μνήμη και μνήμη cache. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα προγράμματα που χρησιμοποιεί ο επεξεργαστής μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες: προσωρινή (τρέχουσα) και μόνιμη χρήση. Τα προσωρινά προγράμματα και τα δεδομένα αποθηκεύονται στη μνήμη RAM και στην προσωρινή μνήμη μόνο για όσο διάστημα ο υπολογιστής είναι ενεργοποιημένος. Μετά την απενεργοποίησή του, το τμήμα της εσωτερικής μνήμης που έχει διατεθεί για αυτούς διαγράφεται πλήρως. Ένα άλλο τμήμα της εσωτερικής μνήμης, που ονομάζεται μόνιμη μνήμη, είναι μη πτητικό, δηλαδή τα προγράμματα και τα δεδομένα που καταγράφονται σε αυτήν αποθηκεύονται πάντα, ανεξάρτητα από το αν ο υπολογιστής είναι ενεργοποιημένος ή απενεργοποιημένος.

Εξωτερική μνήμη υπολογιστής, κατ' αναλογία με τον τρόπο με τον οποίο ένα άτομο συνήθως αποθηκεύει πληροφορίες σε βιβλία, εφημερίδες, περιοδικά, μαγνητικές ταινίες κ.λπ., μπορεί επίσης να οργανωθεί σε διάφορα μέσα υλικού: σε δισκέτες, σε σκληρούς δίσκους, σε μαγνητικές ταινίες, σε δίσκους λέιζερ (συμπαγής -δίσκοι).

Η ταξινόμηση των τύπων μνήμης υπολογιστή ανά σκοπό φαίνεται στο Σχήμα 18.1.

Ας δούμε τα χαρακτηριστικά και τις έννοιες κοινές σε όλους τους τύπους μνήμης.

Υπάρχουν δύο κοινές λειτουργίες μνήμης - ανάγνωση (ανάγνωση) πληροφοριών από τη μνήμη και εγγραφή στη μνήμη για αποθήκευση. Οι διευθύνσεις χρησιμοποιούνται για πρόσβαση σε περιοχές μνήμης.

Κατά την ανάγνωση μιας πληροφορίας από τη μνήμη, ένα αντίγραφό της μεταφέρεται σε άλλη συσκευή, όπου εκτελούνται ορισμένες ενέργειες με αυτήν: οι αριθμοί εμπλέκονται στους υπολογισμούς, οι λέξεις χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία κειμένου, μια μελωδία δημιουργείται από ήχους κ.λπ. κατά την ανάγνωση, οι πληροφορίες δεν εξαφανίζονται και αποθηκεύονται στην ίδια περιοχή μνήμης μέχρι να γραφτούν άλλες πληροφορίες στη θέση τους.

Ρύζι. 18.1. Τύποι μνήμης υπολογιστή

Κατά την εγγραφή (αποθήκευση)κομμάτια πληροφοριών, τα προηγούμενα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα σε αυτήν την τοποθεσία διαγράφονται. Οι πρόσφατα καταγεγραμμένες πληροφορίες αποθηκεύονται μέχρι να γραφεί μια άλλη στη θέση τους.

Λειτουργίες ανάγνωσης και εγγραφήςμπορεί να συγκριθεί με τις διαδικασίες αναπαραγωγής και εγγραφής που γνωρίζετε στην καθημερινή ζωή, που εκτελούνται με ένα συμβατικό κασετόφωνο. Όταν ακούτε μουσική, διαβάζετε πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στην κασέτα. Ωστόσο, οι πληροφορίες στην κασέτα δεν εξαφανίζονται. Αλλά μετά την ηχογράφηση ενός νέου άλμπουμ από το αγαπημένο σας ροκ συγκρότημα, οι πληροφορίες που είχαν αποθηκευτεί προηγουμένως στην κασέτα θα αντικατασταθούν και θα χαθούν για πάντα.

Η ανάγνωση (ανάγνωση) πληροφοριών από τη μνήμη είναι η διαδικασία λήψης πληροφοριών από μια περιοχή μνήμης σε μια δεδομένη διεύθυνση.

Η εγγραφή (αποθήκευση) πληροφοριών στη μνήμη είναι η διαδικασία τοποθέτησης πληροφοριών στη μνήμη σε μια δεδομένη διεύθυνση αποθήκευσης.

Η μέθοδος πρόσβασης σε μια συσκευή μνήμης για ανάγνωση ή εγγραφή πληροφοριών ονομάζεται πρόσβαση. Με αυτήν την έννοια συνδέεται μια παράμετρος μνήμης όπως ο χρόνος πρόσβασης ή η ταχύτητα μνήμης - ο χρόνος που απαιτείται για την ανάγνωση από τη μνήμη ή την εγγραφή μιας ελάχιστης πληροφορίας σε αυτήν. Προφανώς, για την αριθμητική έκφραση αυτής της παραμέτρου χρησιμοποιούνται μονάδες χρόνου: χιλιοστό του δευτερολέπτου, μικροδευτερόλεπτο, νανοδευτερόλεπτο.

Ο χρόνος πρόσβασης ή η απόδοση της μνήμης είναι ο χρόνος που απαιτείται για την ανάγνωση από τη μνήμη ή την εγγραφή μιας ελάχιστης πληροφορίας σε αυτήν.

Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό κάθε τύπου μνήμης είναι ο όγκος της, που ονομάζεται επίσης χωρητικότητα. Αυτή η παράμετρος δείχνει τη μέγιστη ποσότητα πληροφοριών που μπορεί να αποθηκευτεί στη μνήμη. Οι ακόλουθες μονάδες χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του μεγέθους της μνήμης: byte, kilobyte (KB), megabyte (MB), gigabyte (GB).

Ο όγκος (χωρητικότητα) της μνήμης είναι η μέγιστη ποσότητα πληροφοριών που είναι αποθηκευμένη σε αυτήν.

Εσωτερική μνήμη

Τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της εσωτερικής μνήμης σε σύγκριση με την εξωτερική μνήμη είναι η υψηλή ταχύτητα και η περιορισμένη χωρητικότητα. Φυσικά, η εσωτερική μνήμη ενός υπολογιστή αντιπροσωπεύεται από ολοκληρωμένα κυκλώματα (τσιπ), τα οποία τοποθετούνται σε ειδικές βάσεις (πρίζες) στην πλακέτα. Όσο μεγαλύτερη είναι η εσωτερική μνήμη, τόσο πιο περίπλοκο είναι το πρόβλημα και τόσο πιο γρήγορα μπορεί να λύσει ο υπολογιστής.

Η μνήμη μόνο για ανάγνωση αποθηκεύει πληροφορίες που είναι πολύ σημαντικές για την κανονική λειτουργία ενός υπολογιστή. Συγκεκριμένα, περιέχει προγράμματα απαραίτητα για τον έλεγχο των κύριων συσκευών του υπολογιστή, καθώς και για τη φόρτωση του λειτουργικού συστήματος. Προφανώς, αυτά τα προγράμματα δεν μπορούν να αλλάξουν, αφού οποιαδήποτε παρέμβαση θα καταστήσει άμεσα αδύνατη τη μετέπειτα χρήση του υπολογιστή. Επομένως, επιτρέπεται μόνο η ανάγνωση των πληροφοριών που είναι μόνιμα αποθηκευμένες εκεί. Αυτή η ιδιότητα της μόνιμης μνήμης εξηγεί το συχνά χρησιμοποιούμενο αγγλικό της όνομα Read Only Memory (ROM) - μνήμη μόνο για ανάγνωση.

Όλες οι πληροφορίες που έχουν καταγραφεί στη μόνιμη μνήμη διατηρούνται ακόμη και μετά την απενεργοποίηση του υπολογιστή, καθώς τα μικροκυκλώματα είναι μη πτητικά. Η εγγραφή πληροφοριών στη μόνιμη μνήμη συνήθως πραγματοποιείται μόνο μία φορά - κατά την παραγωγή των αντίστοιχων τσιπ από τον κατασκευαστή.

Η μνήμη μόνο για ανάγνωση είναι μια συσκευή για μακροπρόθεσμη αποθήκευση προγραμμάτων και δεδομένων.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι τσιπ μνήμης μόνο για ανάγνωση: μία φορά προγραμματιζόμενα (μετά την εγγραφή, τα περιεχόμενα της μνήμης δεν μπορούν να αλλάξουν) και επαναλαμβανόμενα προγραμματιζόμενα. Η αλλαγή των περιεχομένων μιας πολλαπλασιαζόμενης προγραμματιζόμενης μνήμης πραγματοποιείται με ηλεκτρονική επιρροή.

Η μνήμη RAM αποθηκεύει τις απαραίτητες πληροφορίες για την εκτέλεση προγραμμάτων στην τρέχουσα περίοδο εργασίας: αρχικά δεδομένα, εντολές, ενδιάμεσα και τελικά αποτελέσματα. Αυτή η μνήμη λειτουργεί μόνο όταν ο υπολογιστής είναι ενεργοποιημένος. Μετά την απενεργοποίησή του, τα περιεχόμενα της μνήμης RAM διαγράφονται, καθώς τα μικροκυκλώματα είναι πτητικές συσκευές.

Η RAM είναι μια συσκευή για την αποθήκευση προγραμμάτων και δεδομένων που επεξεργάζεται ο επεξεργαστής στην τρέχουσα περίοδο εργασίας.

Η συσκευή RAM παρέχει λειτουργίες εγγραφής, ανάγνωσης και αποθήκευσης πληροφοριών και η πρόσβαση σε οποιαδήποτε κυψέλη μνήμης είναι δυνατή ανά πάσα στιγμή. Η RAM ονομάζεται συχνά RAM (Random Access Memory).

Εάν χρειάζεται να αποθηκεύσετε τα αποτελέσματα επεξεργασίας για μεγάλο χρονικό διάστημα, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε κάποιο είδος εξωτερικής συσκευής αποθήκευσης.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ!
Όταν απενεργοποιείτε τον υπολογιστή, όλες οι πληροφορίες στη μνήμη RAM διαγράφονται.

Η μνήμη RAM χαρακτηρίζεται από υψηλή ταχύτητα και σχετικά χαμηλή χωρητικότητα.

Τα τσιπ RAM είναι τοποθετημένα σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Κάθε τέτοια πλακέτα είναι εξοπλισμένη με επαφές που βρίσκονται κατά μήκος του κάτω άκρου, ο αριθμός των οποίων μπορεί να είναι 30, 72 ή 168 (Εικόνα 18.2). Για να συνδεθείτε με άλλες συσκευές υπολογιστή, μια τέτοια πλακέτα εισάγεται με τις επαφές της σε μια ειδική υποδοχή (σχισμή) στην πλακέτα συστήματος που βρίσκεται μέσα στη μονάδα συστήματος. Η μητρική πλακέτα διαθέτει αρκετές υποδοχές για μονάδες μνήμης, ο συνολικός όγκος των οποίων μπορεί να λάβει ορισμένες σταθερές τιμές, για παράδειγμα, 64, 128, 256 MB ή περισσότερες.

Ρύζι. 18.2. Μικροκυκλώματα RAM (τσιπ)

Προσωρινή μνήμη (Αγγλική cache - κρυψώνα, αποθήκη) χρησιμεύει για την αύξηση της απόδοσης του υπολογιστή.

Η προσωρινή μνήμη χρησιμοποιείται κατά την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ του μικροεπεξεργαστή και της μνήμης RAM. Ο αλγόριθμος λειτουργίας του σας επιτρέπει να μειώσετε τη συχνότητα πρόσβασης μικροεπεξεργαστή στη μνήμη RAM και, κατά συνέπεια, να αυξήσετε την απόδοση του υπολογιστή.

Υπάρχουν δύο τύποι κρυφής μνήμης: εσωτερική (8-512 KB), η οποία βρίσκεται στον επεξεργαστή, και εξωτερική (από 256 KB έως 1 MB), εγκατεστημένη στη μητρική πλακέτα.

Εξωτερική μνήμη

Ο σκοπός της εξωτερικής μνήμης υπολογιστή είναι η μακροπρόθεσμη αποθήκευση πληροφοριών κάθε είδους. Η απενεργοποίηση του υπολογιστή δεν διαγράφει την εξωτερική μνήμη. Η ένταση αυτής της μνήμης είναι χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από την εσωτερική μνήμη. Επιπλέον, εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να «επεκταθεί» με τον ίδιο τρόπο που μπορείτε να αγοράσετε ένα επιπλέον ράφι για την αποθήκευση νέων βιβλίων. Αλλά η πρόσβαση στην εξωτερική μνήμη απαιτεί πολύ περισσότερο χρόνο. Ακριβώς όπως ένα άτομο ξοδεύει πολύ περισσότερο χρόνο αναζητώντας πληροφορίες σε βιβλία αναφοράς από ό,τι αναζητώντας τες στη μνήμη του, έτσι και η ταχύτητα πρόσβασης (πρόσβασης) στην εξωτερική μνήμη είναι σημαντικά μεγαλύτερη από τη μνήμη RAM.

Είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ των εννοιών ενός μέσου αποθήκευσης και μιας εξωτερικής συσκευής μνήμης.

Ένα μέσο είναι ένα υλικό αντικείμενο ικανό να αποθηκεύει πληροφορίες.

Μια εξωτερική συσκευή μνήμης (μονάδα δίσκου) είναι μια φυσική συσκευή που επιτρέπει την ανάγνωση και εγγραφή πληροφοριών στο κατάλληλο μέσο.

Τα μέσα αποθήκευσης στην εξωτερική μνήμη των σύγχρονων υπολογιστών είναι μαγνητικοί ή οπτικοί δίσκοι, μαγνητικές ταινίες και κάποιοι άλλοι.

Με βάση τον τύπο πρόσβασης στις πληροφορίες, οι εξωτερικές συσκευές μνήμης χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: συσκευές άμεσης (τυχαίας) πρόσβασης και συσκευές διαδοχικής πρόσβασης.

Σε συσκευές άμεσης (τυχαίας) πρόσβασης, ο χρόνος πρόσβασης σε πληροφορίες δεν εξαρτάται από τη θέση τους στο μέσο. Σε συσκευές σειριακής πρόσβασης υπάρχει μια τέτοια εξάρτηση.

Ας δούμε παραδείγματα γνωστά σε όλους. Ο χρόνος που χρειάζεται για την πρόσβαση σε ένα τραγούδι σε μια κασέτα ήχου εξαρτάται από τη θέση της εγγραφής. Για να το ακούσετε, πρέπει πρώτα να γυρίσετε την κασέτα προς τα πίσω στο μέρος όπου ηχογραφήθηκε το τραγούδι. Αυτό είναι ένα παράδειγμα διαδοχικής πρόσβασης σε πληροφορίες. Ο χρόνος πρόσβασης σε ένα τραγούδι σε δίσκο γραμμοφώνου δεν εξαρτάται από το αν αυτό το τραγούδι είναι το πρώτο ή το τελευταίο στο δίσκο. Για να ακούσετε το αγαπημένο σας κομμάτι, απλώς εγκαταστήστε το pickup της συσκευής αναπαραγωγής σε ένα συγκεκριμένο σημείο στο δίσκο όπου ηχογραφείται το τραγούδι ή υποδείξτε τον αριθμό του στο κέντρο μουσικής. Αυτό είναι ένα παράδειγμα άμεσης πρόσβασης σε πληροφορίες.

Εκτός από τα γενικά χαρακτηριστικά μνήμης που εισήχθησαν προηγουμένως, οι έννοιες της πυκνότητας εγγραφής και της ταχύτητας ανταλλαγής πληροφοριών χρησιμοποιούνται για την εξωτερική μνήμη.

Πυκνότητα εγγραφής καθορίζεται από τον όγκο των πληροφοριών που καταγράφονται ανά μονάδα μήκους διαδρομής. Η μονάδα πυκνότητας εγγραφής είναι bit ανά χιλιοστό (bit/mm). Η πυκνότητα εγγραφής εξαρτάται από την πυκνότητα των κομματιών στην επιφάνεια, δηλαδή από τον αριθμό των κομματιών στην επιφάνεια του δίσκου.

Πυκνότητα εγγραφής είναι η ποσότητα των πληροφοριών που καταγράφονται ανά μονάδα μήκους κομματιού.

Ισοτιμία ανταλλαγής πληροφοριών εξαρτάται από την ταχύτητα ανάγνωσης ή εγγραφής του στο μέσο, ​​η οποία, με τη σειρά του, καθορίζεται από την ταχύτητα περιστροφής ή κίνησης αυτού του μέσου στη συσκευή. Με βάση τη μέθοδο γραφής και ανάγνωσης, οι εξωτερικές συσκευές μνήμης (δίσκοι) χωρίζονται ανάλογα με τον τύπο του μέσου σε μαγνητικές, οπτικές και ηλεκτρονικές (μνήμη flash). Ας εξετάσουμε τους κύριους τύπους εξωτερικών μέσων αποθήκευσης.

Μαγνητικές δισκέτες

Ένα από τα πιο κοινά μέσα αποθήκευσης είναι οι δισκέτες (δισκέτες) ή οι δισκέτες. Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται ευρέως εύκαμπτοι δίσκοι με εξωτερική διάμετρο 3,5" (ίντσες) ή 89 mm, που συνήθως ονομάζονται 3 ιντσών. Οι δίσκοι ονομάζονται εύκαμπτοι επειδή η επιφάνεια εργασίας τους είναι κατασκευασμένη από ελαστικό υλικό και τοποθετείται σε σκληρό προστατευτικό περίβλημα Για πρόσβαση στο Η μαγνητική επιφάνεια του δίσκου στον προστατευτικό φάκελο έχει ένα παράθυρο κλειστό με κουρτίνα.

Η επιφάνεια του δίσκου καλύπτεται με ένα ειδικό μαγνητικό στρώμα. Είναι αυτό το επίπεδο που παρέχει αποθήκευση δεδομένων που αντιπροσωπεύονται σε δυαδικό κώδικα. Η παρουσία ενός μαγνητισμένου τμήματος της επιφάνειας κωδικοποιείται ως 1, η απουσία - ως 0. Οι πληροφορίες καταγράφονται και στις δύο πλευρές του δίσκου σε τροχιές που είναι ομόκεντροι κύκλοι (Εικόνα 18.3). Κάθε κομμάτι χωρίζεται σε τομείς. Τα κομμάτια και οι τομείς είναι μαγνητισμένες περιοχές της επιφάνειας του δίσκου.

Η εργασία με δισκέτα (εγγραφή και ανάγνωση) είναι δυνατή μόνο εάν έχει μαγνητικά σημάδια σε κομμάτια και τομείς. Η διαδικασία για την προκαταρκτική προετοιμασία (διαμέριση) ενός μαγνητικού δίσκου ονομάζεται μορφοποίηση. Για το σκοπό αυτό, ένα ειδικό πρόγραμμα περιλαμβάνεται στο λογισμικό συστήματος, με τη βοήθεια του οποίου διαμορφώνεται ο δίσκος.

Ρύζι. 18.3. Σημάδια επιφάνειας δισκέτας

Η μορφοποίηση δίσκου είναι η διαδικασία μαγνητικής επισήμανσης ενός δίσκου σε κομμάτια και τομείς.

Μια συσκευή που ονομάζεται μονάδα δισκέτας ή μονάδα δισκέτας (FMD) έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με μαγνητικές δισκέτες. Η μονάδα δισκέτας ανήκει στην ομάδα των μονάδων άμεσης πρόσβασης και είναι εγκατεστημένη μέσα στη μονάδα συστήματος.

Η δισκέτα εισάγεται στην υποδοχή της μονάδας, μετά την οποία το κλείστρο ανοίγει αυτόματα και ο δίσκος περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του. Όταν το αντίστοιχο πρόγραμμα έχει πρόσβαση σε αυτό, η μαγνητική κεφαλή εγγραφής/ανάγνωσης εγκαθίσταται πάνω από τον τομέα του δίσκου από τον οποίο πρέπει να εγγραφούν ή να διαβάσουν πληροφορίες. Για το σκοπό αυτό, ο κινητήρας είναι εξοπλισμένος με δύο βηματικούς κινητήρες. Ένας κινητήρας περιστρέφει τον δίσκο μέσα στον προστατευτικό φάκελο. Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα περιστροφής, τόσο πιο γρήγορα διαβάζονται οι πληροφορίες, πράγμα που σημαίνει ότι αυξάνεται η ταχύτητα ανταλλαγής πληροφοριών. Ο δεύτερος κινητήρας μετακινεί την κεφαλή εγγραφής/ανάγνωσης κατά μήκος της ακτίνας της επιφάνειας του δίσκου, γεγονός που καθορίζει ένα άλλο χαρακτηριστικό της εξωτερικής μνήμης - τον χρόνο πρόσβασης σε πληροφορίες.

Ο προστατευτικός φάκελος διαθέτει ειδικό παράθυρο προστασίας καταγραφής. Αυτό το παράθυρο μπορεί να ανοίξει ή να κλείσει χρησιμοποιώντας το ρυθμιστικό. Για να προστατεύσετε τις πληροφορίες στο δίσκο από την αλλαγή ή τη διαγραφή, ανοίγει αυτό το παράθυρο. Σε αυτήν την περίπτωση, η εγγραφή στη δισκέτα καθίσταται αδύνατη και μόνο η ανάγνωση από τη δισκέτα παραμένει διαθέσιμη.

Για αναφορά σε δίσκο εγκατεστημένο στη μονάδα δίσκου, χρησιμοποιούνται ειδικά ονόματα με τη μορφή λατινικού γράμματος με άνω και κάτω τελεία. Η ύπαρξη άνω και κάτω τελείας μετά το γράμμα επιτρέπει στον υπολογιστή να διακρίνει το όνομα της μονάδας δίσκου από το γράμμα, καθώς αυτός είναι ένας γενικός κανόνας. Η μονάδα για την ανάγνωση πληροφοριών από έναν δίσκο 3 ιντσών ονομάζεται A: ή μερικές φορές B:.

Θυμηθείτε τους κανόνες για την εργασία με δισκέτες.

1. Μην αγγίζετε την επιφάνεια εργασίας του δίσκου με τα χέρια σας.
2. Μην τοποθετείτε δίσκους κοντά σε ισχυρό μαγνητικό πεδίο, όπως μαγνήτη.
3. Μην εκθέτετε τους δίσκους σε θερμότητα.
4. Συνιστάται η δημιουργία αντιγράφων των περιεχομένων των δισκέτας σε περίπτωση που καταστραφούν ή αποτύχουν.

Οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούν επιπλέον συμπίεση πληροφοριών (δισκέτα ZIP) κατά την εγγραφή μπορούν να αυξήσουν σημαντικά τον όγκο που είναι αποθηκευμένος σε έναν μαγνητικό δίσκο.

Σκληροί μαγνητικοί δίσκοι

Ένα από τα βασικά στοιχεία ενός προσωπικού υπολογιστή είναι οι σκληροί μαγνητικοί δίσκοι. Είναι ένα σετ μεταλλικών ή κεραμικών δίσκων (πακέτο δίσκων) επικαλυμμένων με μαγνητικό στρώμα. Οι δίσκοι, μαζί με ένα μπλοκ μαγνητικών κεφαλών, εγκαθίστανται μέσα σε μια σφραγισμένη θήκη μονάδας, που συνήθως ονομάζεται σκληρός δίσκος. Μια μονάδα σκληρού δίσκου (σκληρός δίσκος) είναι μια μονάδα άμεσης πρόσβασης.

Ο όρος "Winchester" προέκυψε από το αργκό όνομα για το πρώτο μοντέλο ενός σκληρού δίσκου 16 KB (IBM, 1973), που είχε 30 κομμάτια 30 τομέων, που συμπτωτικά συνέπιπτε με το διαμέτρημα 30"/30" του διάσημου κυνηγιού Winchester. τουφέκι.

Κύρια χαρακτηριστικά των σκληρών δίσκων:

♦ Ο σκληρός δίσκος ανήκει στην κατηγορία των μέσων με τυχαία πρόσβαση σε πληροφορίες.
♦ Για την αποθήκευση πληροφοριών, ο σκληρός δίσκος χωρίζεται σε κομμάτια και τομείς.
♦ Για πρόσβαση σε πληροφορίες, ένας κινητήρας κίνησης περιστρέφει τη στοίβα των δίσκων, ο άλλος εγκαθιστά τις κεφαλές στο σημείο όπου διαβάζονται/εγγράφονται οι πληροφορίες.
♦ Τα πιο συνηθισμένα μεγέθη σκληρού δίσκου είναι 5,25 και 3,5 ίντσες σε εξωτερική διάμετρο.

Ο σκληρός μαγνητικός δίσκος είναι μια πολύ περίπλοκη συσκευή με μηχανική ανάγνωσης/εγγραφής υψηλής ακρίβειας και ηλεκτρονική πλακέτα που ελέγχει τη λειτουργία του δίσκου. Για να διατηρηθούν οι πληροφορίες και η λειτουργικότητα των σκληρών δίσκων, είναι απαραίτητο να προστατεύονται από χτυπήματα και ξαφνικά χτυπήματα.

Οι κατασκευαστές σκληρών δίσκων έχουν επικεντρώσει τις προσπάθειές τους στη δημιουργία σκληρών δίσκων με μεγαλύτερη χωρητικότητα, αξιοπιστία, ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων και λιγότερο θόρυβο. Μπορούν να εντοπιστούν οι ακόλουθες κύριες τάσεις στην ανάπτυξη σκληρών μαγνητικών δίσκων:

♦ Ανάπτυξη σκληρών δίσκων για εφαρμογές για φορητές συσκευές (για παράδειγμα, σκληροί δίσκοι μιας ίντσας, δύο ιντσών για φορητούς υπολογιστές).
♦ ανάπτυξη τομέων εφαρμογής που δεν σχετίζονται με προσωπικούς υπολογιστές (τηλεοράσεις, VCR, αυτοκίνητα).

Για πρόσβαση στον σκληρό δίσκο, χρησιμοποιήστε ένα όνομα που καθορίζεται με οποιοδήποτε λατινικό γράμμα, ξεκινώντας με C:. Εάν εγκατασταθεί ένας δεύτερος σκληρός δίσκος, του εκχωρείται το ακόλουθο γράμμα του λατινικού αλφαβήτου D:, κ.λπ. Για ευκολία, το λειτουργικό σύστημα παρέχει τη δυνατότητα, χρησιμοποιώντας ένα ειδικό πρόγραμμα συστήματος, να χωρίσει υπό όρους έναν φυσικό δίσκο σε πολλά ανεξάρτητα μέρη, που ονομάζονται λογικοί δίσκοι. Σε αυτήν την περίπτωση, σε κάθε τμήμα ενός φυσικού δίσκου εκχωρείται το δικό του λογικό όνομα, το οποίο σας επιτρέπει να έχετε πρόσβαση σε αυτά ανεξάρτητα: C:, D:, κ.λπ.

Οπτικοί δίσκοι

Οπτικά μέσα ή λέιζερ- Πρόκειται για δίσκους στην επιφάνεια των οποίων καταγράφονται πληροφορίες με χρήση ακτίνας λέιζερ. Αυτοί οι δίσκοι είναι κατασκευασμένοι από οργανικά υλικά με ένα λεπτό στρώμα αλουμινίου ψεκασμένο στην επιφάνεια. Τέτοιοι δίσκοι ονομάζονται συχνά CD ή CD. Οι δίσκοι λέιζερ είναι επί του παρόντος τα πιο δημοφιλή μέσα αποθήκευσης. Με διαστάσεις (διάμετρος - 120 mm) συγκρίσιμες με δισκέτες (διάμετρος - 89 mm), η χωρητικότητα ενός σύγχρονου CD είναι περίπου 500 φορές μεγαλύτερη από αυτή μιας δισκέτας. Η χωρητικότητα του δίσκου λέιζερ είναι περίπου 650 MB, που ισοδυναμεί με την αποθήκευση πληροφοριών κειμένου περίπου 450 βιβλίων ή ενός αρχείου ήχου διάρκειας 74 λεπτών.

Σε αντίθεση με τους μαγνητικούς δίσκους, ένας δίσκος λέιζερ έχει ένα μόνο κομμάτι σε ένα σπειροειδές σχέδιο. Οι πληροφορίες σε μια σπειροειδή τροχιά καταγράφονται με μια ισχυρή δέσμη λέιζερ, η οποία καίει εσοχές στην επιφάνεια του δίσκου και είναι μια εναλλαγή βαθουλωμάτων και διογκώσεων. Κατά την ανάγνωση πληροφοριών, οι προεξοχές αντανακλούν το φως μιας αδύναμης δέσμης λέιζερ και γίνονται αντιληπτές ως μία (1), οι κοιλότητες απορροφούν τη δέσμη και, κατά συνέπεια, γίνονται αντιληπτές ως μηδέν (0).

Η ανεπαφική μέθοδος ανάγνωσης πληροφοριών με χρήση δέσμης λέιζερ καθορίζει την ανθεκτικότητα και την αξιοπιστία των συμπαγών δίσκων. Όπως οι μαγνητικοί δίσκοι, οι οπτικοί δίσκοι είναι συσκευές με τυχαία πρόσβαση σε πληροφορίες. Στον οπτικό δίσκο εκχωρείται ένα όνομα - το πρώτο ελεύθερο γράμμα του λατινικού αλφαβήτου που δεν χρησιμοποιείται για ονόματα σκληρών δίσκων.

Υπάρχουν δύο τύποι μονάδων δίσκου (οδηγοί οπτικού δίσκου) για εργασία με δίσκους λέιζερ:

♦ συσκευή ανάγνωσης CD που μπορεί να διαβάσει μόνο πληροφορίες που έχουν γραφτεί στο δίσκο. Αυτός είναι ο λόγος για το όνομα του CD-ROM της μονάδας οπτικού δίσκου (από το αγγλικό Compact Disk Read Only Memory - CD μόνο για ανάγνωση). Η αδυναμία καταγραφής πληροφοριών σε αυτή τη συσκευή εξηγείται από το γεγονός ότι περιέχει μια πηγή ασθενούς ακτινοβολίας λέιζερ, η ισχύς της οποίας επαρκεί μόνο για την ανάγνωση πληροφοριών.
♦ μονάδα οπτικού δίσκου, που σας επιτρέπει όχι μόνο να διαβάζετε, αλλά και να γράφετε πληροφορίες σε ένα CD. Ονομάζεται CD-RW (Επανεγγράψιμο). Οι συσκευές CD-RW διαθέτουν ένα αρκετά ισχυρό λέιζερ που σας επιτρέπει να αλλάξετε την ανακλαστικότητα των περιοχών της επιφάνειας κατά τη διαδικασία εγγραφής δίσκου και να κάψετε μικροσκοπικές κοιλότητες στην επιφάνεια του δίσκου κάτω από το προστατευτικό στρώμα, καταγράφοντας έτσι απευθείας στη μονάδα δίσκου του υπολογιστή.

Τα DVD, όπως τα CD, αποθηκεύουν δεδομένα τοποθετώντας ραβδώσεις (εγκοπές) κατά μήκος σπειροειδών τροχιών σε μια ανακλαστική μεταλλική επιφάνεια επικαλυμμένη με πλαστικό. Το λέιζερ που χρησιμοποιείται σε συσκευές εγγραφής/αναγνώστες DVD δημιουργεί μικρότερες εγκοπές, οι οποίες επιτρέπουν αυξημένη πυκνότητα εγγραφής δεδομένων.

Η εισαγωγή ενός ημιδιαφανούς στρώματος, το οποίο είναι διαφανές στο φως ενός μήκους κύματος και αντανακλά το φως άλλου μήκους κύματος, καθιστά δυνατή τη δημιουργία δίσκων διπλής στρώσης και διπλής όψης και επομένως αύξηση της χωρητικότητας του δίσκου στο ίδιο μέγεθος. Ταυτόχρονα, οι γεωμετρικές διαστάσεις του DVD και του CD είναι οι ίδιες, γεγονός που επέτρεψε τη δημιουργία συσκευών ικανών για αναπαραγωγή και εγγραφή δεδομένων τόσο σε CD όσο και σε DVD. Αλλά αποδείχθηκε ότι αυτό δεν ήταν το όριο. Τα DVD χρησιμοποιούν εξελιγμένη τεχνολογία συμπίεσης δεδομένων για την εγγραφή βίντεο και ήχου, καθιστώντας δυνατή την τοποθέτηση ακόμη μεγαλύτερων ποσοτήτων πληροφοριών σε λιγότερο χώρο.

Μαγνητικές ταινίες

Οι μαγνητικές ταινίες είναι ένα μέσο παρόμοιο με αυτό που χρησιμοποιείται στις κασέτες ήχου στα οικιακά μαγνητόφωνα. Μια συσκευή που παρέχει εγγραφή και ανάγνωση πληροφοριών από μαγνητικές ταινίες ονομάζεται streamer (από το αγγλικό stream - stream, flow; flow). Η μονάδα ταινίας είναι μια συσκευή με διαδοχική πρόσβαση σε πληροφορίες και χαρακτηρίζεται από πολύ χαμηλότερη ταχύτητα εγγραφής και ανάγνωσης πληροφοριών σε σύγκριση με τις μονάδες δίσκου.

Ο κύριος σκοπός των streamers είναι η δημιουργία αρχείων δεδομένων, η δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας και η αξιόπιστη αποθήκευση πληροφοριών. Πολλές μεγάλες τράπεζες, εμπορικές εταιρείες και εμπορικές επιχειρήσεις μεταφέρουν σημαντικές πληροφορίες σε μαγνητικές ταινίες στο τέλος των περιόδων προγραμματισμού και αποθηκεύουν τις κασέτες σε αρχεία. Επιπλέον, πληροφορίες από τον σκληρό δίσκο καταγράφονται περιοδικά σε κασέτες streamer προκειμένου να χρησιμοποιηθούν σε περίπτωση απροσδόκητης βλάβης του σκληρού δίσκου, όταν είναι απαραίτητο να επαναφέρετε επειγόντως τις πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες σε αυτόν.

Μνήμη flash

Η μνήμη flash αναφέρεται σε έναν ηλεκτρονικό μη πτητικό τύπο μνήμης. Η αρχή λειτουργίας της μνήμης flash είναι παρόμοια με την αρχή λειτουργίας των μονάδων RAM υπολογιστή.

Η βασική διαφορά είναι ότι είναι μη πτητικό, δηλαδή αποθηκεύει δεδομένα μέχρι να τα διαγράψετε μόνοι σας. Όταν εργάζεστε με μνήμη flash, χρησιμοποιούνται οι ίδιες λειτουργίες όπως και με άλλα μέσα: εγγραφή, ανάγνωση, διαγραφή (διαγραφή).

Η μνήμη flash έχει περιορισμένη διάρκεια ζωής, η οποία εξαρτάται από τον όγκο των πληροφοριών που ξαναγράφονται και από τη συχνότητα της ενημέρωσης.

Συγκριτικά χαρακτηριστικά

Οι σύγχρονοι υπολογιστές έχουν, κατά κανόνα, εξωτερική μνήμη που αποτελείται από: σκληρό δίσκο, μονάδα δίσκου για δισκέτες 3,5 ιντσών, CD-ROM και μνήμη flash. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι οι μαγνητικοί δίσκοι και ταινίες είναι ευαίσθητοι στα μαγνητικά πεδία. Ειδικότερα, η τοποθέτηση ενός ισχυρού μαγνήτη κοντά τους μπορεί να καταστρέψει τις πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στα αναφερόμενα μέσα. Επομένως, όταν χρησιμοποιείτε μαγνητικά μέσα, είναι απαραίτητο να διασφαλίζεται η απόστασή τους από πηγές μαγνητικών πεδίων.

Ο Πίνακας 18.1 παρέχει μια σύγκριση των χωρητικοτήτων μνήμης των πιο κοινών σύγχρονων συσκευών μνήμης και μέσων αποθήκευσης που συζητήθηκαν προηγουμένως.

Πίνακας 18.1. Συγκριτικά χαρακτηριστικά συσκευών μνήμης
προσωπικός υπολογιστής, Αύγουστος 2006

Ερωτήσεις και εργασίες τεστ

1. Η χωρητικότητα μιας δισκέτας 3,5 ιντσών είναι 1,44 MB. Ένας δίσκος λέιζερ μπορεί να περιέχει 650 MB πληροφοριών. Προσδιορίστε πόσες δισκέτες χρειάζονται για την αποθήκευση πληροφοριών από έναν δίσκο λέιζερ.

2. Η διάμετρος των δισκέτας καθορίζεται σε ίντσες. Υπολογίστε τις διαστάσεις των δισκέτας σε εκατοστά (1 ίντσα = 2,54 cm).

3. Έχει διαπιστωθεί ότι απαιτείται 1 byte μνήμης για την εγγραφή ενός χαρακτήρα. Σε ένα τετραγωνισμένο τετράδιο που αποτελείται από 18 φύλλα, γράφουμε έναν χαρακτήρα σε κάθε κελί. Πόσοι φορητοί υπολογιστές μπορούν να αποθηκευτούν σε μία δισκέτα με χωρητικότητα μνήμης 1,44 MB;

4. Προσδιορίστε την ποσότητα μνήμης που απαιτείται για την αποθήκευση 2 εκατομμυρίων χαρακτήρων. Πόσοι δίσκοι 1,44 MB θα χρειαστούν για την εγγραφή αυτών των πληροφοριών;

5. Ο σκληρός σας δίσκος έχει χωρητικότητα 2,1 GB. Η συσκευή αναγνώρισης ομιλίας αντιλαμβάνεται πληροφορίες με μέγιστη ταχύτητα 200 γραμμάτων ανά λεπτό. Πόσος χρόνος χρειάζεται για να γεμίσει το 90% της χωρητικότητας αποθήκευσης του σκληρού δίσκου;

6. Ποιος είναι ο σκοπός των συσκευών αποθήκευσης σε έναν υπολογιστή;

7. Ποια είδη μνήμης γνωρίζετε και ποια είναι η κύρια διαφορά τους;

8. Γιατί χρησιμοποιείται εξωτερική μνήμη όταν εργάζεστε σε προσωπικό υπολογιστή;

9. Ποια είναι η ουσία της ανάγνωσης και εγγραφής πληροφοριών στη μνήμη;

10. Ποια χαρακτηριστικά γνωρίζετε που είναι κοινά σε όλους τους τύπους μνήμης;

11. Τι χαρακτηρίζει την εσωτερική μνήμη ενός υπολογιστή;

12. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της μόνιμης μνήμης;

13. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της μνήμης RAM;

14. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της κρυφής μνήμης;

15. Υποδείξτε τα διακριτικά χαρακτηριστικά της εσωτερικής και εξωτερικής μνήμης του υπολογιστή.

16. Ποια συγκεκριμένα χαρακτηριστικά της εξωτερικής μνήμης γνωρίζετε;

17. Καταγράψτε τα γνωστά σας μέσα από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα. Τακτοποιήστε τα με χρονολογική σειρά.

18. Δώστε μια σύντομη περιγραφή των πιο κοινών συσκευών αποθήκευσης δεδομένων που χρησιμοποιούνται σε έναν υπολογιστή.

19. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ άμεσης και διαδοχικής πρόσβασης σε πληροφορίες σχετικά με τα μέσα;

20. Υποδείξτε τις γενικές ιδιότητες και τα διακριτικά χαρακτηριστικά της δισκέτας και των σκληρών δίσκων.

21. Τι είναι το CD, το CD-ROM, το CD-R;

22. Πότε ενδείκνυται η χρήση streamer;

23. Συμπληρώστε τον πίνακα 18.1 με δεδομένα για το συγκεκριμένο μοντέλο υπολογιστή σας.

Εσωτερική και εξωτερική μνήμη

Μνήμη υπολογιστήπεριέχει επεξεργασμένα δεδομένα και εκτελέσιμα προγράμματα που λαμβάνονται μέσω συσκευών εισόδου/εξόδου. Η μνήμη χωρίζεται σε 2 μέρη - εσωτερική και εξωτερική.

Εσωτερική μνήμηείναι μια συσκευή αποθήκευσης που συνδέεται απευθείας με τον επεξεργαστή και έχει σχεδιαστεί για την αποθήκευση εκτελέσιμων προγραμμάτων και δεδομένων που εμπλέκονται σε υπολογισμούς. Η πρόσβαση στην εσωτερική μνήμη του υπολογιστή γίνεται με υψηλή ταχύτητα, αλλά έχει περιορισμένο όγκο που καθορίζεται από τη διεύθυνση του μηχανήματος. Η εσωτερική μνήμη χωρίζεται σε RAM και μόνιμη μνήμη.

Εξωτερική μνήμη– σχεδιασμένο για να φιλοξενεί μεγάλο όγκο πληροφοριών και να τις ανταλλάσσει με μνήμη RAM. Τα μη πτητικά μέσα χρησιμοποιούνται για εξωτερική μνήμη. Η χωρητικότητα της εξωτερικής μνήμης δεν έχει ουσιαστικά περιορισμούς και η πρόσβαση σε αυτήν απαιτεί περισσότερο χρόνο από την εσωτερική μνήμη.

Τα κύρια χαρακτηριστικά των ενοτήτων επιχειρήσεων(εσωτερικός)μνήμη είναι ο σύντομος χρόνος πρόσβασης σε πληροφορίες (δεδομένα ανάγνωσης/εγγραφής).

Κύρια λειτουργία εξωτερική μνήμη Ένας υπολογιστής είναι η δυνατότητα αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων πληροφοριών για μεγάλο χρονικό διάστημα (σε συσκευές αποθήκευσης ή μονάδες δίσκου).

Φυσικές ιδιότητες:

Εσωτερική μνήμη

– ηλεκτρονική (ημιαγωγική) μνήμη εγκατεστημένη στη μητρική πλακέτα συστήματος ή σε κάρτες επέκτασης. Πρόκειται για μια μνήμη που βασίζεται σε ηλεκτρονικά στοιχεία (τσιπ), η οποία αποθηκεύει πληροφορίες μόνο όταν υπάρχει τροφοδοσία ρεύματος (δηλαδή, είναι πτητική).

– γρήγορη μνήμη (η ανάγνωση και η γραφή γίνονται γρήγορα).

– μικρό σε όγκο (σε σύγκριση με την εξωτερική μνήμη).

Εξωτερική μνήμη

– μνήμη, που υλοποιείται με τη μορφή συσκευών με διάφορους τύπους αποθήκευσης πληροφοριών και συνήθως με κινητά μέσα.

– μη πτητικό·

– αργό (σε σύγκριση με το λειτουργικό).

- ο όγκος είναι πολύ μεγαλύτερος.

Δομή πληροφοριώνεσωτερική μνήμη - bit-byte. Στην εξωτερική μνήμη, όλα τα προγράμματα και τα δεδομένα αποθηκεύονται ως αρχεία.

Τύποι εσωτερικής μνήμης:

Με βάση τις μεθόδους αποθήκευσης πληροφοριών, η εσωτερική μνήμη χωρίζεται σε διάφορους τύπους:

1. RAM (Μνήμη τυχαίας πρόσβασης) – δείτε παρακάτω.

2. ROM (BIOS) - δείτε παρακάτω.

3. PROM (Flash) – μια επαναπρογραμματιζόμενη συσκευή αποθήκευσης ικανή να αποθηκεύει πληροφορίες για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ο σχεδιασμός είναι σαν μια ROM, μόνο που μπορεί να επαναπρογραμματιστεί. Χρησιμοποιείται σε CMOS, κινητά τηλέφωνα, τηλεειδοποιητές κ.λπ. Αυτή η μνήμη είναι μη πτητική.

1. Μνήμη τυχαίας πρόσβασης (RAM, RAM)

Αυτό το επίπεδο μνήμης είναι παρόμοιο με την ανθρώπινη βραχυπρόθεσμη μνήμη. Πολλά προγράμματα μπορούν να εκτελούνται ταυτόχρονα στη μνήμη RAM. Επιπλέον, η μνήμη RAM μπορεί να περιέχει τόσο δεδομένα που υποβάλλονται σε επεξεργασία όσο και δεδομένα που έχουν ήδη υποστεί επεξεργασία από το πρόγραμμα. Όσον αφορά τον όγκο, η RAM αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της εσωτερικής μνήμης. Η ποσότητα της μνήμης RAM που είναι εγκατεστημένη σε έναν υπολογιστή καθορίζει το λογισμικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αυτόν. Εάν δεν υπάρχει επαρκής μνήμη RAM, πολλά προγράμματα είτε δεν θα λειτουργούν καθόλου είτε θα λειτουργούν πολύ αργά.

ΕΜΒΟΛΟείναι μια ακολουθία ειδικών ηλεκτρονικών κυψελών, καθένα από τα οποία μπορεί να αποθηκεύσει έναν συγκεκριμένο συνδυασμό μηδενικών και μονάδων - ένα byte. Αυτά τα κελιά αριθμούνται με σειριακούς αριθμούς, ξεκινώντας από το μηδέν. Ο αριθμός κελιού ονομάζεται διεύθυνση του byte που είναι γραμμένο αυτήν τη στιγμή σε αυτό. Η διεύθυνση του φυσικού κελιού είναι πάντα η ίδια, αλλά τα περιεχόμενα μπορεί να ποικίλουν από 0 έως 255 (με δεκαδικό συμβολισμό). Τα περιεχόμενα κάθε byte μνήμης μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία ανεξάρτητα από τα άλλα byte. Καθορίζοντας τη διεύθυνση ενός byte, μπορείτε να διαβάσετε τον κώδικα που είναι γραμμένος σε αυτό ή να γράψετε άλλο κώδικα σε αυτό το byte. Επομένως, η RAM ονομάζεται επίσης μνήμη άμεσης ή τυχαίας πρόσβασης και ορίζεται ως RAM (RAM - μνήμη τυχαίας πρόσβασης). Η μέγιστη δυνατή ποσότητα μνήμης RAM, η οποία ονομάζεται χώρος διευθύνσεων, και η ποσότητα μνήμης που υπάρχει πραγματικά στον υπολογιστή είναι τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του υπολογιστή στο σύνολό του. Η τυπική ποσότητα μνήμης RAM για σύγχρονους υπολογιστές γενικής χρήσης είναι 32–64 MB και σε πολλές περιπτώσεις συνιστάται 128–256 MB. Τα τελευταία μοντέλα υπολογιστών σήμερα έχουν θεωρητικό όριο μνήμης RAM 64 GB.

Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της RAM είναι η ικανότητά της να αποθηκεύει πληροφορίες μόνο ενώ το μηχάνημα λειτουργεί. Όταν ενεργοποιείτε τον υπολογιστή σας, σειρές byte στα οποία είναι αποθηκευμένο το λειτουργικό σύστημα αποθηκεύονται στη μνήμη RAM. Στη συνέχεια, εισάγονται διάφορα προγράμματα εφαρμογών και δεδομένα. Τα περιεχόμενα πολλών κυψελών μνήμης αλλάζουν συνεχώς καθώς εκτελούνται τα προγράμματα. Η μνήμη RAM είναι ένα προσχέδιο όπου τα προγράμματα, τα δεδομένα και τα αποτελέσματα επεξεργασίας καταγράφονται προσωρινά. Μετά τη λήψη ενός νέου προγράμματος, τα προηγούμενα περιεχόμενα της RAM αντικαθίστανται από νέα και μετά την απενεργοποίηση του υπολογιστή εξαφανίζονται εντελώς, δηλ. ΕΜΒΟΛΟ πτητικός. Ένα άλλο χαρακτηριστικό της RAM είναι το υψηλό κόστος της.

Φυσικά, η μνήμη RAM είναι κατασκευασμένη με τη μορφή πλακών στις οποίες βρίσκονται μικροκυκλώματα. Η πλακέτα είναι μια ορθογώνια πλάκα κανονικού μεγέθους κατασκευασμένη από ειδικό υλικό πάνω στην οποία τοποθετούνται σύνδεσμοι για τη σύνδεση μικροκυκλωμάτων, καθώς και ηλεκτρονικά κυκλώματα για την τροφοδοσία των μικροκυκλωμάτων και τη σύνδεσή τους με άλλα εξαρτήματα του υπολογιστή. Κατά την αύξηση ή την επέκταση της μνήμης RAM, πρέπει να λάβετε υπόψη τον τύπο των μονάδων που έχουν ήδη εγκατασταθεί.

Τύποι RAM:

Τα σύγχρονα τσιπ RAM ημιαγωγών διατίθενται σε δύο τύπους: στατικόςΚαι δυναμικός.

Το βασικό στοιχείο της στατικής μνήμης είναι δώσει το έναυσμα για. Μία από τις σταθερές καταστάσεις του λαμβάνεται ως λογική 0, η άλλη ως 1. Ελλείψει εξωτερικών επιρροών, αυτές οι καταστάσεις μπορούν να αποθηκευτούν για απεριόριστα μεγάλο χρονικό διάστημα.

Τα στοιχεία δυναμικής μνήμης δεν έχουν αυτήν την ιδιότητα. Αντιπροσωπεύουν έναν πυκνωτή, ο οποίος σε φορτισμένη κατάσταση αντιστοιχεί σε 1, σε κατάσταση εκφόρτισης - 0. Ένα σημαντικό μειονέκτημα είναι η παρουσία μιας σταδιακής αυθόρμητης εκφόρτισης, η οποία οδηγεί σε απώλεια πληροφοριών. Για να μην συμβεί αυτό, ο πυκνωτής πρέπει να επαναφορτίζεται περιοδικά. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται Αναγέννηση RAM.

Η στατική μνήμη είναι πολύ πιο εύκολη στη χρήση γιατί... δεν απαιτεί αναγέννηση και είναι κοντά σε ταχύτητα με την ταχύτητα του επεξεργαστή. Αλλά η στατική μνήμη έχει μικρότερο όγκο πληροφοριών, υψηλότερο κόστος και θερμαίνεται περισσότερο κατά τη λειτουργία.

Κανένας από αυτούς τους τύπους RAM δεν είναι ιδανικός.

Διαχείριση RAM.Η μνήμη αποτελείται από μεμονωμένα στοιχεία, καθένα από τα οποία έχει σχεδιαστεί για να αποθηκεύει μια ελάχιστη μονάδα πληροφοριών - ένα byte.Κάθε στοιχείο έχει μια μοναδική αριθμητική διεύθυνση. Στο πρώτο στοιχείο εκχωρείται διεύθυνση 0, στο δεύτερο - 1, κ.λπ., συμπεριλαμβανομένου του τελευταίου στοιχείου, η διεύθυνση του οποίου καθορίζεται από τον συνολικό αριθμό στοιχείων μνήμης μείον ένα. Συνήθως η διεύθυνση καθορίζεται σε δεκαεξαδικό.

Τμήματα . Ο επεξεργαστής ενός υπολογιστή διαιρεί τη μνήμη σε μπλοκ που ονομάζονται τμήματα. Κάθε τμήμα καταλαμβάνει 64 KB και κάθε τμήμα έχει μια μοναδική αριθμητική διεύθυνση. Ο επεξεργαστής έχει τέσσερις καταχωρητές τμημάτων.

Κανω ΕΓΓΡΑΦΗ- Αυτό είναι ένα τμήμα της επιπλέον μνήμης RAM του επεξεργαστή που προορίζεται για την αποθήκευση πληροφοριών. Ο επεξεργαστής χρησιμοποιεί καταχωρητές για να εκτελέσει υπολογισμούς και να αποθηκεύσει ενδιάμεσα αποτελέσματα. Μετά την ολοκλήρωση των ενεργειών, το αποτέλεσμα πρέπει να ξαναγραφεί από τον καταχωρητή στα κελιά RAM. Οι καταχωρητές τμημάτων έχουν σχεδιαστεί για να αποθηκεύουν τις διευθύνσεις μεμονωμένων τμημάτων. Ονομάζονται CS (Code Segment), DS (Data Segment), SS (Stack Segment) και ES (Spare Segment). Εκτός από αυτούς που υποδεικνύονται, ο επεξεργαστής διαθέτει 9 ακόμη καταχωρητές, δηλαδή τους καταχωρητές IP (δείκτης εντολών) και SP (δείκτης στοίβας).

Πρόσβαση στη μνήμη.Η πρόσβαση στα κελιά μνήμης γίνεται συνδέοντας τα περιεχόμενα ενός καταχωρητή τμημάτων με τα περιεχόμενα ενός ή άλλου καταχωρητή. Με αυτόν τον τρόπο προσδιορίζεται η διεύθυνση της απαιτούμενης περιοχής μνήμης.

2. Μνήμη μόνο για ανάγνωση (ROM, ROM)

Διαφέρει στο ότι οι πληροφορίες εγγράφονται στη ROM μόνο μία φορά στον κατασκευαστή. Και στο μέλλον, μόνο η ανάγνωση είναι δυνατή από αυτή τη μνήμη. Αυτή η μνήμη είναι μη πτητική, δηλ. Όταν απενεργοποιείτε τον υπολογιστή, τα περιεχόμενα της μνήμης δεν εξαφανίζονται. Χρησιμοποιείται για την αποθήκευση των πιο σημαντικών και συχνά χρησιμοποιούμενων βοηθητικών προγραμμάτων, η παρουσία των οποίων χρειάζεται συνεχώς από τον υπολογιστή. Συνήθως αυτά είναι στοιχεία λειτουργικού συστήματος (πρόγραμμα εκκίνησης), προγράμματα ελέγχου υλικού.

Το Base Input Output System, που βρίσκεται στη μνήμη μόνο για ανάγνωση (ROM) του υπολογιστή, περιέχει προγράμματα για τη δοκιμή υλικού υπολογιστή, προγράμματα ανάγνωσης και μεταφοράς ελέγχου στο λειτουργικό σύστημα και προγράμματα για την εκτέλεση βασικών (χαμηλού επιπέδου) I/O λειτουργίες με την οθόνη, το πληκτρολόγιο, τους δίσκους και τον εκτυπωτή. Το BIOS παίζει το ρόλο ενός είδους διερμηνέα παραγγελιών προγραμμάτων για υλικό. Τα προγράμματα χρηστών και το λειτουργικό σύστημα εκδίδουν τέτοιες εντολές και το BIOS τις θέτει υπόψη του υλικού με μια μορφή που κατανοεί.

Άλλοι τύποι εσωτερικής μνήμης:

4. Προσωρινή μνήμη

Για να επιταχύνουν την πρόσβαση στη μνήμη RAM, οι υπολογιστές υψηλής ταχύτητας χρησιμοποιούν μια ειδική κρυφή μνήμη υψηλής ταχύτητας, η οποία βρίσκεται μεταξύ του επεξεργαστή και της μνήμης RAM και αποθηκεύει αντίγραφα των τμημάτων της μνήμης RAM που χρησιμοποιούνται πιο συχνά. Όταν ο επεξεργαστής αποκτά πρόσβαση στη μνήμη, αναζητά πρώτα τα απαραίτητα δεδομένα στη μνήμη cache, καθώς ο χρόνος πρόσβασης στην προσωρινή μνήμη είναι αρκετές φορές μικρότερος από ό,τι στη μνήμη RAM. Το μέγεθος της προσωρινής μνήμης είναι 128-512 KB. Η δομή και η αρχή λειτουργίας δεν διαφέρει από τη μνήμη RAM, αλλά η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων είναι πολύ υψηλότερη. Κοστίζει περισσότερο από τη μνήμη RAM. Τα σύγχρονα μηχανήματα έχουν πολλά επίπεδα κρυφής μνήμης. Η προσωρινή μνήμη είναι στατική μνήμη που χρησιμοποιείται για την επιτάχυνση της πρόσβασης σε αργή δυναμική μνήμη.

5.CMOS-RAM– ένα τμήμα της μνήμης για την αποθήκευση των παραμέτρων διαμόρφωσης υπολογιστή. Ονομάζεται έτσι λόγω του γεγονότος ότι αυτή η μνήμη είναι κατασκευασμένη με χρήση τεχνολογίας CMOS, η οποία έχει χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Τα περιεχόμενα της μνήμης CMOS δεν αλλάζουν όταν ο υπολογιστής είναι απενεργοποιημένος. Για να αλλάξετε τις ρυθμίσεις διαμόρφωσης υπολογιστή, το BIOS περιέχει το βοηθητικό πρόγραμμα Computer Configuration Setup (SETUP). Σας επιτρέπει να ορίσετε ορισμένα χαρακτηριστικά των συσκευών του υπολογιστή σας, κωδικό πρόσβασης κ.λπ. Το πρόγραμμα εγκατάστασης καλείται εάν πατήσετε το Del κατά την εκκίνηση του υπολογιστή.

6. Μνήμη βίντεο– μνήμη που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση της εικόνας που εμφανίζεται στην οθόνη της οθόνης. Αυτή η μνήμη είναι συνήθως μέρος ενός ελεγκτή βίντεο - ενός ηλεκτρονικού κυκλώματος που ελέγχει την εμφάνιση των εικόνων στην οθόνη της οθόνης.

Κάρτα μνήμης DOS:

Συμβατική – βασική (τυπική) μνήμη. από 0 έως 640 Kb, δηλ. είναι εντελώς μέσα στη διευθυνσιοδοτούμενη μνήμη. Δεν χρειάζονται πρόσθετα προγράμματα οδήγησης για τη χρήση της βασικής μνήμης. Αυτή η μνήμη ανήκει στην περιοχή χρήστη, περιέχει το ίδιο το MS-DOS και τα προγράμματα εφαρμογής του χρήστη. UMB – ανώτερα μπλοκ μνήμης. μέρος της μνήμης RAM που βρίσκεται μεταξύ 640KB και 1MB (περιοχή συστήματος). Αυτό το μέρος της μνήμης χρησιμοποιείται από τον προσαρμογέα βίντεο, τα γραφικά EGA και το BIOS. Δεν είναι διαθέσιμο για προγράμματα εφαρμογής MS-DOS. Κατά τον καθορισμό της συνολικής χωρητικότητας του Η/Υ, δεν λαμβάνεται υπόψη η επάνω περιοχή μνήμης. Το ειδικό λογισμικό σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε ελεύθερες περιοχές της ανώτερης μνήμης για τη φόρτωση εγκατεστημένων προγραμμάτων και προγραμμάτων οδήγησης συσκευών εγκατάστασης.

Διευρυμένη μνήμη– όλη η μνήμη άνω των 1024 KB (1 MB). Χωρίζεται σε δύο περιοχές: HMA (υψηλή περιοχή μνήμης, όγκος είναι 64 KB) και πρόσθετη μνήμη XMS.Η μνήμη XMS χρησιμοποιείται μόνο από ορισμένα βοηθητικά προγράμματα MS-DOS, όπως το smartdrive και το ramdrive. Για να εργαστείτε με αυτήν τη μνήμη χρειάζεστε ένα ειδικό πρόγραμμα οδήγησης himem.sys.

Εμφανιζόμενη μνήμη (EMS)– μνήμη που διευθύνεται από μικροεπεξεργαστές σύμφωνα με τις προδιαγραφές EMS. Για να αρχικοποιήσετε την αντιστοιχισμένη μνήμη, χρειάζεται ένα ειδικό πρόγραμμα οδήγησης. Μέχρι να εκκινήσει, ο υπολογιστής δεν «γνωρίζει» ότι έχει εγκατασταθεί η εκτεταμένη κάρτα μνήμης. Το πρόγραμμα οδήγησης EMS εκχωρεί ένα συγκεκριμένο μέρος της ανώτερης μνήμης για να αντιστοιχίσει τα απαιτούμενα τμήματα εκτεταμένης μνήμης σε αυτήν ένα προς ένα. Κάθε περιοχή εκτεταμένης μνήμης που αντιστοιχίζεται αυτήν τη στιγμή ονομάζεται σελίδα και το "παράθυρο" στην περιοχή UMB μέσω του οποίου ο μικροεπεξεργαστής προβάλλει τα περιεχόμενα των σελίδων εκτεταμένης μνήμης ονομάζεται μπλοκ σελίδας.

Η επεκτάσιμη μνήμη είναι το αποτέλεσμα μιας ισχυρής παράδοσης χρήσης σελιδοποιημένης μνήμης στο περιβάλλον MS-DOS. Σε αυτή την προσέγγιση, ένα μεγάλο τμήμα της μνήμης που βρίσκεται έξω από το χώρο διευθύνσεων του επεξεργαστή "αντιστοιχίζεται" σε μικρές περιοχές σε πολλά μικρά τμήματα μνήμης που βρίσκονται μέσα στο χώρο διευθύνσεων του επεξεργαστή. Ενώ ο επεξεργαστής δεν μπορεί να απευθυνθεί απευθείας σε ένα μεγάλο τμήμα της μνήμης, μπορεί να επιλέξει ή να φτάσει σε οποιοδήποτε συγκεκριμένο τμήμα, παρόμοιο με την επιλογή μιας σελίδας σε ένα βιβλίο.

Η προδιαγραφή επεκτάσιμης μνήμης MS-DOS ή EMS αντιστοιχίζει τη μεγάλη φυσική μνήμη σε τμήματα 16 kilobyte της μνήμης MS-DOS που ονομάζονται σελίδες. Ο αντίστοιχος χώρος διευθύνσεων των 16 kilobyte στη μνήμη MS-DOS ονομάζεται μπλοκ σελίδας. Ο αριθμός των υποστηριζόμενων μπλοκ σελίδων και η τοποθέτησή τους στο σύστημα MS-DOS ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο της επεκτάσιμης κάρτας μνήμης που χρησιμοποιείται και την υπάρχουσα διαμόρφωση συστήματος.

Himem.sys

Παρέχει ένα πρότυπο XMS για πρόσβαση στην ανώτερη μνήμη. Για να εγκαταστήσετε αυτό το πρόγραμμα οδήγησης, απλώς χρησιμοποιήστε την εντολή στο config.sys: συσκευή = c:\path\himem.sys. DOS = ΥΨΗΛΟεγκατεστημένο με το himem.sys για να φορτώσει τον πυρήνα του MS-DOS σε μια περιοχή υψηλής μνήμης.

Emm386.exe

Το πρόγραμμα οδήγησης είναι ένας αντιστοιχισμένος διαχειριστής μνήμης. Εκτελεί δύο κύριες λειτουργίες: 1) χρησιμοποιεί τη μνήμη XMS που παρέχεται από το himem.sys για τη λειτουργία της αντιστοιχισμένης μνήμης. 2) παρέχει σε προγράμματα DOS πρόσβαση σε κύριες διευθύνσεις μνήμης UMB.

Για να φορτώσετε το πρόγραμμα οδήγησης emm386, απλώς τοποθετήστε 2 εντολές στο config.sys:

συσκευή = c:\path\himem.sys και συσκευή = c:\path\emm386.exe ram.

Χωρίς την πρώτη εντολή, η δεύτερη δεν θα λειτουργήσει. Η παράμετρος RAM καθορίζει τις διευθύνσεις τμημάτων των μπλοκ UMB. Εάν η μνήμη RAM δεν έχει διευθύνσεις, τότε το emm θα καθορίσει ανεξάρτητα τις διευθύνσεις για το μπλοκ σελίδας UMB και EMS.

Εξωτερική μνήμη

Η εξωτερική μνήμη είναι ένα μέρος για μακροχρόνια αποθήκευση δεδομένων που δεν χρησιμοποιούνται επί του παρόντος στη μνήμη RAM. Αυτό το επίπεδο μνήμης είναι παρόμοιο με το βοηθητικό μέσο που χρησιμοποιεί ένα άτομο για μακροχρόνια αποθήκευση σημαντικών πληροφοριών (τετράδια, βιβλία αναφοράς, άλμπουμ φωτογραφιών, εγγραφές ήχου και βίντεο). Αυτά τα μέσα αποθήκευσης θεωρούνται εξωτερικά της εσωτερικής μνήμης ενός ατόμου.

Εξωτερική μνήμηείναι μια ομάδα συσκευών που έχουν σχεδιαστεί για μακροχρόνια αποθήκευση μεγάλων ποσοτήτων πληροφοριών - προγραμμάτων και δεδομένων. Στην εξωτερική μνήμη, τα δεδομένα μπορούν να αποθηκευτούν για χρόνια μέχρι να χρειαστούν.

Το πρόγραμμα που βρίσκεται στην εξωτερική μνήμη δεν μπορώμέσα σε αυτό να διεξάγεται, και δεν είναι δυνατή η επεξεργασία των δεδομένων. Αυτή είναι η κύρια διαφορά μεταξύ της εξωτερικής μνήμης και της μνήμης RAM. Στην εξωτερική μνήμη, τα προγράμματα και τα δεδομένα αποθηκεύονται σε «κατάσταση μη λειτουργίας»· στη λειτουργική μνήμη, τα προγράμματα και τα δεδομένα αποθηκεύονται μόνο κατά την εκτέλεση. Για να εκτελεστεί ένα πρόγραμμα από εξωτερική μνήμη, πρέπει πρώτα να βρεθεί στην εξωτερική συσκευή και να μεταφερθεί στη μνήμη RAM, όπου μπορεί να εκτελεστεί.

Η μεταφορά ενός προγράμματος από την εξωτερική μνήμη στη μνήμη RAM ονομάζεται λήψη του προγράμματος, και καλείται η έναρξη (αρχή) της εκτέλεσής του έναρξη του προγράμματος.

Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό της εξωτερικής μνήμης είναι η μη μεταβλητότητά της. Επιπλέον, η εξωτερική μνήμη κοστίζει πολύ λιγότερο και έχει σημαντικά μεγαλύτερη χωρητικότητα σε σύγκριση με τη μνήμη RAM. Αλλά η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων με εξωτερικές συσκευές αποθήκευσης είναι πολύ χαμηλότερη.

Η ανάγκη για εξωτερικές συσκευές αποθήκευσης δεδομένων προκύπτει σε δύο περιπτώσεις:

Όταν μια υπολογιστική μηχανή επεξεργάζεται περισσότερα δεδομένα από αυτά που μπορούν να φιλοξενηθούν στον υποκείμενο σκληρό δίσκο.

Όταν τα δεδομένα είναι υψηλής αξίας και πρέπει να κάνετε τακτικά αντίγραφα ασφαλείας σε εξωτερική συσκευή.

Για να εργαστείτε με εξωτερική μνήμη πρέπει να έχετε οδηγώ (συσκευές που παρέχουν πληροφορίες ανάγνωσης και γραφής) και φορέας (συσκευές αποθήκευσης πληροφοριών).

Εξωτερικές συσκευές αποθήκευσης σύμφωνα με τις αρχές λειτουργίας χωρίζονται σε συσκευές άμεσης πρόσβασης(μονάδες μαγνητικού και οπτικού δίσκου) και συσκευές σειριακής πρόσβασης(οδηγοί μαγνητικής ταινίας).

Επί του παρόντος, χρησιμοποιείται κυρίως εξωτερική μνήμη εύκαμπτους μαγνητικούς, άκαμπτους μαγνητικούς, οπτικούς και μαγνητοοπτικούς δίσκους. Χρήση μαγνητικές ταινίεςγίνεται γρήγορα ξεπερασμένο.

Κύριοι δίσκοι και μέσα: