Pamięć operacyjna


Pamięć operacyjna w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania Pamięć w komputerze

Pamięć operacyjna (ang. internal memory, primary storage) – pamięć komputerowa adresowana i dostępna bezpośrednio przez procesor, a nie za pośrednictwem urządzeń wejścia-wyjścia. W pamięci tej mogą być umieszczane rozkazy procesora (program) dostępne bezpośrednio dla jego jednostek wykonawczych i stąd też nazwa – pamięć operacyjna. Wynika z tego, że jest to każdy rodzaj pamięci, który może zostać zmapowany w przestrzeń adresową procesora.

W Polsce często pamięć ta jest utożsamiana z pamięcią RAM, choć jest to zawężenie znaczenia tego pojęcia. Pamięcią operacyjną jest też pamięć nieulotna (ROM, EPROM i inne jej odmiany) dostępna bezpośrednio przez procesor, a dawniej również pamięć o dostępie cyklicznym.

Obecnie pamięci operacyjne są wyłącznie pamięciami elektronicznymi, a głównym jej rodzajem jest pamięć RAM wykorzystywana przez komputer do przechowywania programu i przetwarzania danych podczas jego pracy.

Spis treści

Podstawowa pamięć masowa | edytuj kod

Podstawowa pamięć masowa (znana również jako pamięć główna lub pamięć wewnętrzna), często określana po prostu jako pamięć, jest jedyną bezpośrednio dostępną dla procesora. CPU czyta instrukcje tam przechowywane i wykonuje je zgodnie z wymaganiami. Wszelkie aktywowane dane są tam również przechowywane w jednolity sposób.

Historycznie, wczesne komputery wykorzystywały linie opóźniające, lampy Williamsa lub obrotowe bębny magnetyczne. W 1954 roku te niewiarygodne metody zostały w większości zastąpione przez pamięć rdzenia magnetycznego. Pamięć rdzeniowa pozostała dominująca do lat 70. XX wieku, kiedy postępy w technologii układów scalonych pozwoliły pamięci półprzewodnikowej stać się ekonomicznie konkurencyjną.Doprowadziło to do nowoczesnej pamięci o dostępie swobodnym (RAM). Oprócz głównej pamięci o dużej pojemności istnieją jeszcze dwie podwarstwy pamięci podstawowej:

  • Rejestry procesorów znajdują się wewnątrz procesora. Każdy rejestr zwykle zawiera słowo danych (często 32 lub 64 bity). Instrukcje procesora nakazują jednostce arytmetyczno-logicznej wykonywanie różnych obliczeń lub innych operacji na tych danych (lub za jego pomocą). Rejestry są najszybszymi ze wszystkich form przechowywania danych komputerowych.
  • Pamięć podręczna procesora jest pośrednim etapem między ultraszybkimi rejestrami i znacznie wolniejszą pamięcią operacyjną. Została wprowadzona wyłącznie w celu poprawy wydajności komputerów. Najczęściej używane informacje w głównej pamięci są po prostu powielane w pamięci podręcznej, która jest szybsza, ale o znacznie mniejszej pojemności. Z drugiej strony pamięć główna jest znacznie wolniejsza, ale ma znacznie większą pojemność niż rejestry procesorów. Wielopoziomowa hierarchiczna konfiguracja pamięci podręcznej jest również powszechnie używana - podstawowa pamięć podręczna jest najmniejsza, najszybsza i znajduje się wewnątrz procesora; dodatkowa pamięć podręczna jest nieco większa i wolniejsza.


Główna pamięć jest bezpośrednio lub pośrednio połączona z centralną jednostką przetwarzania za pośrednictwem szyny pamięci. Są to właściwie dwie magistrale: magistrala adresowa i magistrala danych. CPU najpierw wysyła numer przez magistralę adresową, numer zwany adresem pamięci, który wskazuje żądaną lokalizację danych. Następnie odczytuje lub zapisuje dane w komórkach pamięci za pomocą magistrali danych. Ponadto jednostka zarządzania pamięcią (MMU) to małe urządzenie pomiędzy procesorem a pamięcią RAM.

Pamięć dodatkowa | edytuj kod

Dyski twarde w różnych rozmiarach

Pamięć dodatkowa (znana również jako pamięć zewnętrzna lub pamięć dyskowa) różni się od pamięci operacyjnej tym, że nie jest bezpośrednio dostępna przez procesor. Komputer zwykle korzysta z kanałów wejścia/wyjścia w celu uzyskania dostępu do pamięci dodatkowej i przesyłania żądanych danych przy użyciu buforów w pamięci operacyjnej. Pamięć dodatkowa przechowuje dane nawet, gdy urządzenie jest wyłączone. W przeliczeniu na jednostkę zazwyczaj jest to również o dwa rzędy wielkości tańsze rozwiązanie niż pamięć operacyjna. Współczesne systemy komputerowe mają zwykle również o dwa rzędy wielkości więcej pamięci dodatkowej niż pamięci operacyjnej, a dane w niej przechowywane są przez dłuższy czas.

W nowoczesnych komputerach dyski twarde są zwykle używane jako pamięć dodatkowa. Czas potrzebny do uzyskania dostępu do danego bajtu informacji przechowywanych na dysku twardym wynosi zwykle kilka tysięcznych sekundy, czyli milisekund. Natomiast czas potrzebny do uzyskania dostępu do danego bajtu informacji przechowywanych w pamięci o dostępie swobodnym jest mierzony w miliardowych częściach sekundy, czyli nanosekundach. Obrazuje to istotną różnicę czasu dostępu, która odróżnia pamięć półprzewodnikową od obrotowych magnetycznych urządzeń pamięciowych. Różnica ta jest jednak wielokrotnie mniejsza, jeśli weźmie się pod uwagę nowoczesne dyski SSD.

Pamięć trzeciorzędna | edytuj kod

Wielka biblioteka taśm z automatycznym podajnikiem

Pamięć trzeciorzędna zapewnia trzeci poziom pamięci komputerowej. Zazwyczaj obejmuje to zrobotyzowany mechanizm, który montuje i odmontowuje wyjmowalne nośniki pamięci masowej z urządzenia magazynującego, zgodnie z wymaganiami systemu; takie dane są często przed użyciem kopiowane wpierw do pamięci dodatkowej. Pamięć trzeciorzędna jest używana przede wszystkim do archiwizowania rzadko używanych informacji, ponieważ jest znacznie wolniejsza niż pamięć dodatkowa (czas dostępu rzędu 5-60 sekund w porównaniu do 1-10 milisekund). Jest to szczególnie użyteczne w przypadku wyjątkowo dużych magazynów danych, do których można uzyskać dostęp bez udziału pracowników obsługi technicznej. Kiedy komputer potrzebuje odczytać informacje z trzeciorzędnej pamięci, najpierw przejdzie do bazy danych katalogu, aby ustalić, która taśma lub dysk zawiera informacje.

Historyczne typy pamięci operacyjnej | edytuj kod

Zobacz też | edytuj kod

Na podstawie artykułu: "Pamięć operacyjna" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy