1 / 78

Operatív memória (belső tár)

Operatív memória (belső tár). Az alaplap funkcionális egységei. 112. A bemutató tartalma. Az adattárolás elméleti alapjai Az operatív memória jellemzése Adatőrző tárak (...ROM) Adatfelejtő tárak (...RAM) A belső tárak munka közben. Az adattárolás elméleti alapjai.

archibald
Download Presentation

Operatív memória (belső tár)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Operatív memória(belső tár) Az alaplap funkcionális egységei

  2. 112 A bemutató tartalma • Az adattárolás elméleti alapjai • Az operatív memória jellemzése • Adatőrző tárak (...ROM) • Adatfelejtő tárak (...RAM) • A belső tárak munka közben

  3. Az adattárolás elméleti alapjai

  4. Az adattárolás elméleti alapjai 63 Neumann-gép (1945. tavasz) • Program, adat végrehajtáskor legyen egy elektronikus, belső tárban > memória (memory) • A szükséges adatokat (és részeredményeket) elektronikusan a gép a memóriájában, digitálisan, logikailag számjegyként tárolja. A tárolás alapja a kettes számrendszer (bináris tárolás). • A gép belső programvezérlésű legyen, vagyis a működéséhez nélkülözhetetlen programot is tárolja. • Általános célú számítógép > központi vezérlőegység (CPU) • Szükséges egy számolómű > központi aritmetikai egység (ALU) • Szükséges beviteli (input) és kiviteli (output) egység.

  5. Az adattárolás elméleti alapjai Az adattárolás fogalmai • memory (angol) – tároló(egység) • operative memory • operatív memória, operatív tár • központi memória, memória • (elektronikus) belső tár • munkatár • főtár • elsődleges tár • ROM (read only memory): csak olvasható memória, ami része a belső tárnak, de a CD-ROM, DVD-ROM háttértáraknál is ezt jelenti • secondary memory: háttértár

  6. Az adattárolás elméleti alapjai 112 Belső tár • Adatok, programok tárolása a műveletvégzés idejére • Felépítése: Cím: 0 1 2 ... N-1 1 rekesz – 1 byte rekeszek

  7. Az adattárolás elméleti alapjai A helyiértékes számrendszerek I. • Decimális (tízes) számrendszeralapszám: 10számjegyek: 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9.helyiértékek:olvasása: 3 százas 4 tízes (negyven) 2 egyes

  8. Az adattárolás elméleti alapjai A helyiértékes számrendszerek II. • Bináris (kettes) számrendszeralapszám: 2számjegyek: 0; 1.helyiértékek:olvasása: 1 négyes, 0 kettes, 1 egyes

  9. Az adattárolás elméleti alapjai Konverzió (binárisból decimálisba) • A bináris egész szám: 10110.Váltsuk át decimális számrendszerbe!1x16 + 0x8 + 1x4 + 1x2 + 0x1 = 22 • 101102 = 22

  10. Az adattárolás elméleti alapjai Konverzió (decimálisból binárisba) • A decimális egész szám: 37.Váltsuk át bináris számrendszerbe! 37 = 1001012 VÉGE

  11. Az adattárolás elméleti alapjai Tárolható kódok száma • 1 biten: 21 = 2 • 2 biten: 22 = 4 • 3 biten: 23 = 8 • 4 biten: 24 = 16 • 5 biten: 25 = 32 • 6 biten: 26 = 64 • 7 biten: 27 = 128 • 8 biten: 28 = 256 • 9 biten: 29 = 512 • 10 biten: 210 = 1024

  12. Az adattárolás elméleti alapjai Belső adatábrázolás • Számokfixpontos – egész számok ábrázolása(>16 bit)lebegőpontos – törtek ábrázolása (>32 bit) • Karakterek ábrázolása – mai kódrendszerek:ASCII (7/8 bites)UNICODE (jelenleg 16 bites) • Logikai adatok tárolása (1 bájt, de 1 bit szükséges) • Utasítások ábrázolása – gépi kód

  13. Az adattárolás elméleti alapjai Karakterek ábrázolása - ASCII • American Standard code for Information Interchange – Amerikai Kódszabvány az Információcseréhez • Alfanumerikusés vezérlőkarakterek kódolásához használt kódrendszer • Az egész világon elfogadott szabvány a karakterek kódolásához. • 128 karakter 7 bites kódolását valósítja meg. • megegyezik az ISO-7 kódrendszerrel • az ISO-7-ben a karakterek cserélhetőek > nemzeti kódkészletek • a számítógépek többsége a 8 bites kiterjesztett változatot használta. • a kódrendszerből hiányoznak azok a vezérlő kódok, amelyek a már csaknem kizárólagosan használt képernyő orientált rendszerekben használatosak • kialakítása a mechanikus működésű adatmegjelenítő (teletype, telex, géptávíró) perifériák idején

  14. Az adattárolás elméleti alapjai Karakterek ábrázolása - UNICODE • 16 bites kódrendszer • Azért hozták létre, hogy ábrázolni lehessen minden létező nyelv minden létező betűjét (beleértve a kínai, japán stb. nyelveket is, ahol minden szó egy írásjel). • Az UNICODE rendszer felülről kompatíbilis az ASCII kódrendszerrel.

  15. Az adattárolás elméleti alapjai Adatmennyiség mérése Legkisebb tárolható adat: 1 bit 5,25” 3,5” HD, DD CD DVD HDDVDvagyBlueRay HDD

  16. Az adattárolás elméleti alapjai Prefixumok, de melyik? • SI mértékegység rendszer(1000x) • kilo, k • Mega, M • Giga, G ... • Informatika – ajánlás a bináris prefixumokhoz • Kilo, K >> KiB (ejtsd: kibi bájt) • Mega, M >> MiB (ejtsd: mebi bájt) • Giga, G >> GiB (ejtsd: gibi bájt) • Tera, T >> TiB (ejtsd: tebi bájt) • ...

  17. Operatív memória(belső tár) Az alaplapfunkcionálisegységei

  18. Operatív memória (belső tár) 112 Az operatív memória fogalma, feladata • Olyan tár, melyet a központi vezérlőegység közvetlenül elér. • A számítógép működése alatt tartalmazza a program(ok) utasításait, és az ahhoz kapcsolódó adatokat, azaz a végrehajtáshoz szükséges, valamint a végrehajtás alatt keletkező adatok tárolását biztosítja.

  19. Operatív memória (belső tár) 112 Az operatív memória legfőbb jellemzői • Tárkapacitás.Ma már GBájtban mérhető. • Adatelérési idő: az olvasási parancs kiadása és az adat megjelenése között eltelt idő a hozzáférési vagy elérési idő. A tár annál gyorsabb, minél kisebb ez az idő.Nanoszekundumban (ns, nsec) mérjük.1 ns = 10-9 sec. • Adatátviteli sebesség

  20. Operatív memória (belső tár) 113 Belső tárak technológiai csoportosítása • Adatfelejtő tárak: a számítógép kikapcsolásakor adattároló képességük megszűnik. • Dinamikus RAM – DRAM • alaplapon • különböző hardver egységekben (nyomtató...) • Statikus RAM – SRAM: nagyobb méretű memóriacellákat használ, gyors az elérési ideje • A CPU-ban lévő tárak: regiszter, cache • CMOS • Adatőrző tárak: a számítógép kikapcsolt állapotában is tárolja az adatokat. • ROM • PROM • EPROM • EEPROM • EEPROM-Flash

  21. Operatív memória (belső tár) 253 A legfőbb tárak az alaplapon

  22. Adatőrző tárak ROM PROM EPROM EEPROM EEPROM-Flash

  23. Adatőrző tárak 113 Az adatőrző belső tárak jellemzése • olyan véletlen elérésű operatív tár, ahová a gyártás után soha (ROM), egyszer (PROM)vagycsak speciális körülmények esetén lehet írni (EPROM, EEPROM, EEPROM Flash ) • mérete állandó • tartalmát a ROM és a PROM kivételével a felhasználó is felülírhatja. • az adatokat kikapcsolás után is képes tárolni • véletlen elérésű tár • az alaplapra integrált adatőrző tár a BIOS

  24. Adatőrző tárak 113 Megvalósítás I. (ROM, PROM) • ROM(Read Only Memory - csak olvasható tár):törlése, újraírása nem volt lehetséges • PROM(Programmable ROM - programozható ROM)Félvezető típusú memória, amelyet a ROM-tól eltérően nem a gyártása során, hanem utólag, programoznak be egy speciális eszközzel. Csak egyszer írható.

  25. Adatőrző tárak 113 Megvalósítás II. (EPROM) • EPROM(Eraseable PROM) • külön erre a célra készült eszközzel a tetején elhelyezett lencsén át UV-fénnyel törölhető a tartalma, ezután elhelyezhető benne a frissítés.

  26. Adatőrző tárak 113 Megvalósítása III. (EEPROM) • EEPROM(Electrically EPROM - elektronikus EPROM) • Az EPROM-hoz közeli félvezető memória, amelynek tartalma elektronikus úton könnyen változtatható. • Az írást, olvasást tekintve a RAM-hoz hasonló elven használható. • Lassan írható, ezért háttértárnak vagy BIOS-ként alkalmazzák • A digitális képműveletek szempontjából az EEPROM a digitális fényképezőgépek memóriaközegeként, jut szerephez.

  27. Adatőrző tárak 113 Az adatőrző belső tárak frissítési módja • ROM:törlése, újraírása nem volt lehetséges • PROM:speciális eszközzel egyszer írható, utána csak olvasható tár • EPROM:UV-fénnyel törölhető a tartalma, ezután írható • EEPROM:elektronikus úton írható (ahogyan a RAM is). • EEPROM-Flash: Az írás, olvasás sebességét tekintve RAM-hoz hasonlóan működő tár.

  28. Adatőrző tárak 113 Flash • újraírható félvezető memória. • megőrzi az adatokat kikapcsolás után is • példák • digitális fényképezőgép • BIOS (alaplapon) • PenDrive

  29. BIOS

  30. BIOS 49 Mi a BIOS? • basic input output system– alap be- és kiviteli rendszer • A PC különböző hardveregységeit kezelő szubrutinok gyűjteménye, amit firmware-nek is neveznek. • (szubrutin: a program egy speciális része, ami általában a program futása során többször is végrehajtásra kerül.) • az alaplapra integrált • ma használt technológiai:Flash-EEPROM

  31. BIOS 49 A BIOS jellemzői • tartalmazza: • a hardverelemeket kezelő szubrutinokat • POST • az operációs rendszer betöltéséhez szükséges rutin • Bekapcsoláskor megjelenik a monitoron a BIOS • készítésének dátuma, verziószáma, és a fejlesztő cég neve

  32. BIOS 49 Hogyan működik a BIOS? • Az egyes perifériákhoz, illetve feladatokhoz rendelt rutinok megszakítások által érhetők el, kiszolgálják az operációs rendszert, valamint a felhasználói programokat. • A megszakításhoz a megszakítási táblázatban elfoglalt helyük alapján egy szám rendelhető, így a BIOS megszakításai is számozottak. • Ha egy pl. egy szövegszerkesztő program figyelni szeretné a billentyűzetet, akkor ezt a BIOS segítségével oldhatja meg.

  33. BIOS 49 A BIOS két fő feladata bekapcsolás után • POST (power on-self test)– bekapcsolási önteszt • bekapcsolás után a hardverelemek ellenőrzése • a hibát különféle (rövid, hosszú) sípolással (bip) jelzi • a hibajelzései nem egységesek • az operációs rendszer kulcselemeinek betöltése az adatfelejtő tárba (dinamikus RAM-ba)

  34. BIOS 49 A jelentősebb BIOS-t gyártó cégek • AWARD • AMI • PHOENIX

  35. BIOS 49 A BIOS, CMOS setup az alaplapon ALAPLAP FLASH – EEPROM - integrált chip * BIOS * POST CMOS – RAM -órajelgenerátor chip része + gombelem az adattároláshoz * BIOS SETUP * TIMER Beállítások Programrutinok

  36. BIOS 271 A BIOS setup program • A BIOS rutinok működését befolyásoló,a felhasználó által beállítható értékek megváltoztatására (megtekintésére)szolgáló program. • alaplapon CMOS-RAM, de a számítógép kikapcsolásakor is megőrzi tartalmát az elem használatával • A számítógép konfigurációjáról tárolt adatok mellett tartalmazza azt az óraáramkört (timer), ami folyamatosan méri az időt, és követi a dátumot. • A hardver elemek ezen kívül konfigurálhatók még az alaplapon található jumperrel vagy/ésDIP kapcsolókkal, illetve szoftverek segítségével. elem jumper DIP kapcsoló

  37. BIOS 49 Hogyan érhető el a BIOS setup • A BIOS setup elérésének módja a számítógép bekapcsolása után pár másodpercig többnyire a képernyő bal alsó sarkában megjelenik. • pl.:AMI, AWARD:Press Del...(nyomd mega Del-t) • egyéb:Ctrl-Alt-EscCtrl-Alt-Ins,Ctrl-A,Ctrl-S,Ctrl-F1,F10F2

  38. BIOS 49 AMI BIOS indításkor • American Megatrends

  39. BIOS 49 AWARD BIOS egyik panelje • AWARD Software

  40. BIOS 49 Phoenix BIOS menüi • Phoenix Technologies

  41. BIOS 49 Egy konkrét BIOS setup bemutatása • AWARD BIOS főmenüi (2003): • MAIN – alapvető rendszerkonfiguráció beállítás • ADVANCED – haladóknak • POWER – energia gazdálkodás beállításai • BOOT – alapvető eszközök beállításai a bootoláshoz • EXIT - kilépés

  42. BIOS 49 AWARD BIOS (2003) – MAIN menü

  43. BIOS 49 AWARD BIOS (2003) – BOOT

  44. Adatfelejtő tárak (RAM)

  45. Adatfelejtő tárak (RAM) 113 Az adatfelejtő tárak • A felhasználó írhatja olvashatja, ide kerül a számítógépes munkavégzés során minden elindított program utasítása, valamint adat,részadat. Műveletek: írás, olvasás. • Angol elnevezéssel RAM (Random Acces Memory), azaz véletlen elérésű memória. • a gép kikapcsolásakor elveszti adattartalmát • megtalálható az alaplapon kívül más periférián ispl.: monitorvezérlő-kártya • két jelentős csoportra oszthatók: • statikus RAM • dinamikus RAM

  46. Adatfelejtő tárak (RAM) 115 DRAM - SRAM • DRAM • működés közben is adatfrissítésre szorul(néhány ezred másodpercenként) • gyártása egyszerű • olcsó elektronikus tár • SRAM • működés közben megőrzi az adatokat • drága elektronikus tár • adatelérés jobb, mint a DRAM esetén

  47. Adatfelejtő tárak (RAM) 115 A dinamikus RAM (DRAM család) • mivel dinamikus, így a tárolt tartalom egy nagyon rövid időn belül megsemmisül, ha nem frissítjük. • az állandó (másodpercenként többszöri) frissítés tulajdonképpen nem más, mint a tár kiolvasása • a felhasználó esetenként cserélheti (pl. alaplapon) félvezető kivitelezésű tárolóeszköz, cellánként egy bitnyi adatot képes tárolni • legkisebb címezhető egysége a rekesz • adat sorszámozott rekeszekben, a rekesz sorszáma:a memóriacím • a (memória)cím a címbuszon keresztüljut el a rekeszbe író, vagy abból olvasóműveleteknél.

  48. Adatfelejtő tárak (RAM) 115 DRAM működése *

  49. Adatfelejtő tárak (RAM) 118 DRAM a kezdetekben • DRAM chipek az alaplapra integrálva

  50. Adatfelejtő tárak (RAM) 118 DRAM illesztőhelyek – SIMM 30 • a legelső memóriamodulok (9 bites elemek) • 386 - 486-os PC-nél jelentősek • kapacitásuk jellemzően 256KB-16MB. • 30 érintkezős • 8 bit

More Related