Hvordan virker RAM i din computer?

Alle data i computer — det er nuller og ettaller. Den tekst, du læser lige nu, er overført fra vores server direkte til din computer og optaget i hukommelsen — det er en sekvens af ettaller og nuller. Lige nu er du ser på din skærm, der består af pixels, og viser vores hjemmeside. Billede — dette er også ettaller og nuller. Video — det er ettaller og nuller. Musik — ettaller og nuller. Noget af det indhold, der findes på din computer kan blive præsenteret i form af nuller og ettaller. Men hvordan?

Skal starte med det faktum, at en computer, der kun forstår binære tal system. I livet er vi bruge decimal, fordi vi har 10 fingre, og det er blot mere praktisk, men computeren ikke har 10 fingre — han kan kun arbejde med logiske enheder, som kun arbejder i to tilstande, — on eller off, der er et levere eller ikke levere det nuværende. Hvis den logiske enhed er aktiv, så det aktuelle udbud er og bit er lig med en, hvis strømforsyningen ikke, så lidt er nul. Bit — det er den mindste måleenhed. 1 bit kan kun have to tilstande 1 og 0. 1 byte — det er 8 bit. Således, hvis du går gennem alle de mulige kombinationer af nuller og ettaller, får vi, at 1 byte kan gemme 256 kombinationer af bits eller 2 for at magten af 8. For eksempel, «0000001», «0000010» eller «10110010» — ethvert bogstav i det engelske alfabet, der kan være repræsenteret i en 8 bits (1 byte).

Binær kode som dette!

På Grund af de forskellige kodninger vi kan repræsentere alle oplysninger binære. Det samme gælder for vores programmer skrevet i forskellige programmeringssprog. Til at starte et program, der skal udarbejdes til binær kode. Således, i binær form, som det er muligt at repræsentere både data og instruktioner, (kode) for at arbejde med disse data. Der er også fortolket sprog (JavaScript, Python), i dette tilfælde, tolk under udførelsen af programmet analyserer kode og samler det i et sprog, der forstås af vores computer, der er en sekvens af nuller og ettaller, og i dette tilfælde er der ingen grund til at kompilere programmet, hver gang du ønsker at køre det.

Hvordan er CPU ' en?

Vi kan ikke tale om hukommelse uden at sige et par ord om den processor. CPU og RAM er ret ens, da de begge indebærer en logisk enhed, der kan kun tage to Stater. Men CPU ' en udfører opgaver, der er forbundet med it. Til dette har han en enhed, kontrol — det modtog vores instruktioner, aritmetisk logikenhed — den er ansvarlig for alle aritmetiske operationer (addition, subtraktion, og så videre) og registre.

Da vejledningen for at indtaste processor arbejde med data fra hukommelse, disse data skal opbevares et sted. At tage dem konstant fra RAM — i for lang tid, så processor har sin egen hukommelse, præsenteret i form af en række registre — det er den hurtigste hukommelse i computeren.

Hvad er registret? Et register i den processor, der er præsenteret i form af en trigger, der kan gemme 1 bit af information. Det udløser — dette er en af mange logik elementer i mikrochips. Takket være sin logik, at det er i stand til at lagre oplysninger. Her er D-trigger:

Det er D-trigger og det er i stand til at lagre oplysninger. Hver enkel logisk enhed, herunder D-flip-flop består af logiske operationer. På billedet ovenfor kan du se de tegn,«&» — det er logisk, Og

sandhedstabellen for det logiske «Og»

Top switch «D» i D-udløser ændringer i værdien af bit, og den nederste «K» aktiverer eller deaktiverer opbevaring. Du skal være undrende, hvordan denne "D-latch". Jo flere udløser, som du kan udforske på videoen nedenfor:

Ud Over at D-flip-flop, der er også RS-flip-flop, JK flip-flop og andre. Dette emne er ikke en bog, der kan lære logik enhed af mikrochips sig selv. Det ville være rart, fordi selvfølgelig .

hvad er RAM?

Nu tilbage til vores hukommelse, det er en stor gruppe af registre, der lagrer data. Der er SRAM (statisk RAM) og DRAM (dynamisk hukommelse). I en statisk hukommelse registre i form af udløser, og dynamisk i form af kondensatorer, der i sidste ende kan miste afgift. I dag RAM der bruges DRAM, hvor hver celle — det er en transistor og en kondensator, som i mangel af magt mister alle data. Det er derfor, når vi slukker for computeren, ryddet. Alle chauffører og andre vigtige programmer computeren i slukket tilstand holder på SSD, og selv når den er aktiveret, det sætter de nødvendige data i hukommelsen.

En celle i den dynamiske RAM, som nævnt ovenfor, består af en kondensator og en transistor, det gemmer 1 bit af information. Mere præcist, de oplysninger, der selv holder kondensator og skift staten er ansvarlig for transistoren. Kondensator vi kan producere i form af en lille spand, som er fyldt med elektroner påflow af strøm. Læs mere arbejde dynamisk RAM . Siden da har meget ændret sig i, hvordan det fungerer. Hvis kondensatoren er fyldt med elektroner, er dens tilstand er lige til enhed, dvs output er 1 bit af information. Hvis ikke, så nul.

Hvordan computeren gemmer data i RAM ' en?

En Sekvens af bits eller 1 byte «01000001», indspillet i RAM, kan betyde noget — det kunne være en række «65», brevet «Og» eller farven på billedet. Sikre, at operativsystemet kan forstå, hvad disse bits blev designet forskellige kodninger for forskellige typer data: MP3, MPEG4, WAV, ASCII, Unicode -, BMP -, Jpeg. For eksempel, lad os prøve at skrive Kyrillisk bogstav «R» i vores hukommelse. Til dette skal du først nødt til at konvertere den til en Unicode-tegn (hexadecimale tal). "R" i Unicode tabel er "0440". Næste, vi skal vælge, hvilken kodning, der vil bevare det antal, lad det være UTF-16. Så i det binære system Unicode-symbolet tager form «00000100 01000000». Og allerede denne værdi kan vi skrive i RAM. Det består af to bytes. Men hvis vi tog engelsk «s» i binær ville det se ud som dette «01110011».

Det faktum, at det engelske alfabet er kun 1 byte som i UTF-kodning det passer ind i den række af numre fra 0 til 255. I 256 kombinationer roligt passer tallene 0 til 9, og det engelske alfabet, men andre symboler, der allerede er der, så, for eksempel, russiske tegn har 2 byte og Japanske eller Kinesiske tegn, vi har brug for 3 eller endda 4 bytes.

Så har vi fundet ud af, hvordan hukommelsen fungerer, og hvordan du kan skrive data til det. Ønsket materiale? Del den med dine venner og lad os diskutere det .

RAM — det er en kompleks enhed, og kender hans arbejde vil være en hjælp for alle