Wie funktioniert der Arbeitsspeicher Ihres Computers?

Alle Daten in den Computer — diese Nullen und Einheit. Der Text, den Sie gerade Lesen, передался von unserem Server direkt auf Ihren Computer und trat in den Speicher — er ist eine Folge von Nullen und Einsen. Vorbereitet werden Sie auf Ihrem Monitor besteht aus Pixeln und zeigt unsere Website. Das Bild — dies ist auch Nullen und Einsen. Video — diese Nullen und Einsen. Musik — Nullen und Einsen. Beliebige Inhalte, die auf Ihrem Computer können Sie in Form von Nullen und Einsen. Aber wie?

Sollten Sie beginnen mit der Tatsache, dass der Computer versteht nur das Binärsystem. Im Leben benutzen wir den Brief gelesen, so wie bei uns 10 Finger und es uns einfach bequemer, aber am PC keine 10 Finger — er kann nur mit den logischen Geräten, die funktionieren nur in zwei Zuständen — ein-oder ausgeschaltet, eine Versorgung mit Strom oder keine Stromversorgung. Wenn das logische Gerät aktiv, das bedeutet Versorgung mit Strom ist und das bit gleich eins ist, wenn die Stromversorgung nicht, dann bit null ist. Bit — dies ist die kleinste Einheit. 1 bit kann nur zwei Zustände 1 und 0. 1 Byte — es ist 8 bit. Also, wenn Sie nicht durch alle möglichen Kombinationen von Nullen und Einsen, so erhalten wir, dass in 1 Byte gespeichert werden kann 256 Kombinationen der Bits oder 2 in Grad 8. Zum Beispiel, «0000001», «0000010» oder «10110010» — einen beliebigen Buchstaben des englischen Alphabets kann dargestellt werden als 8 Bits (1 Byte).

Binär-Code sieht so aus!

Dank der verschiedenen кодировкам präsentieren wir alle Informationen in binärer Form. Das gleiche gilt für unsere Programme, geschrieben in verschiedenen Programmiersprachen. Starten Sie ein beliebiges Programm, Sie müssen in einen binären Code kompiliert. Also in binärer Form darstellen können als Daten und Anweisungen (Code) für die Arbeit mit diesen Daten. Es gibt auch die interpretierte Sprachen (JavaScript, Python), in diesem Fall der Interpreter im Zuge der Durchführung des Programms analysiert den Code und kompiliert ihn in eine verständliche Sprache unserer Computer, D. H. in eine Folge von Nullen und Einsen, und in diesem Fall gibt es keine Notwendigkeit zu kompilieren das Programm jedes mal bei Bedarf starten.

Wie funktioniert ein Prozessor?

Man kann Nicht über die Speicherkarte, ohne zu sagen ein paar Worte über den Prozessor. Prozessor und RAM-Speicher ziemlich ähnlich, da in beiden Fällen werden die logischen Geräte, die nur zwei Zustände annehmen. Aber der Prozessor führt die Aufgaben im Zusammenhang mit Berechnungen. Er hat dazu ein Steuergerät — auf ihn gehen unsere Anweisungen, арифметико-logische Einheit — es ist verantwortlich für alle arithmetischen Operationen (addition, Subtraktion und so weiter) und Register.

Abgesehen von RAM in einem Computer gibt es Cache-Speicher. Wenn Sie an diesem Thema interessiert, unsere jüngsten Material.

Da die Anweisungen, die der Prozessor Daten aus dem Speicher, werden diese Daten irgendwo gespeichert werden müssen. Nehmen Sie ständig aus dem RAM — zu lange, so dass im Prozessor hat einen eigenen Speicher, die in Form von mehreren Registern — es ist die Schnellste Speicher im Computer.

Was ist das Register? Register im Prozessor wird als Trigger, speichern 1 bit an Information. Trigger — dies ist einer der vielen logischen Elementen in Mikrochips. Dank seiner Logik, er ist in der Lage, Informationen zu speichern. So sieht der D-Trigger:

Dies ist ein D-Flip-Flops und er ist in der Lage, Informationen zu speichern. Jede einfache logische Einheit, einschließlich D-Trigger, bestehend aus logischen Operationen. Auf dem Foto oben werden Sie bemerken Zeichen «&» — dies ist eine logische Und

eine Wahrheitstabelle für eine logische «Und»

Der Obere Schalter «D» in den D-Trigger ändert den Wert des Bits, und die untere «C» aktiviert oder deaktiviert die Lagerung. Sie werden sich sicher Fragen, wie funktioniert dieses «D-Trigger». Mehr Arbeit Triggern erkunden Sie auf das Video unten:

Neben der D-Flip-Flop, es gibt auch RS-Flip-Flop, JK-Flip-Flops und andere. Diesem Thema widmet sich nicht ein Buch, studieren können logische Einheiten Mikrochips selbst. Es wäre schön , denn es ist offensichtlich, dass .

was ist RAM?

Nun zurück zu unserem Speicher, es ist eine große Gruppe von Registern, die Daten speichern. Es gibt ein SRAM (statischer Speicher) und DRAM (dynamischer Speicher). Im statischen Speicher Register sind in Form von Triggern und in eine dynamische in Form von kondensatoren, die im Laufe der Zeit verlieren die Ladung. Heute im RAM DRAM verwendet wird, gerade, wo jede Zelle — ist ein Transistor und einem Kondensator, der bei Stromausfall verliert alle Daten. Deshalb, wenn wir den Computer ausschalten, wird gereinigt. Alle Treiber und andere wichtige Programme der Computer im ausgeschalteten Zustand speichert auf SSD, und schon beim einschalten er trägt die erforderlichen Daten in den Arbeitsspeicher.

Sie wird sicherlich interessant sein zu erfahren Arten von RAM. Zu diesem Thema

Zelle Dynamic random access Memory, wie bereits oben erwähnt, besteht aus einem Kondensator und einem Transistor, speichert Sie 1 bit an Information. Genauer gesagt, die Informationen selbst speichert ein Kondensator und für den Statuswechsel erfüllt Transistor. Kondensator können wir uns vorstellen in Form eines kleinen Eimer, der gefüllt Elektronen beianlegen von Strom. Mehr Arbeit Dynamic random access Memory . Seitdem hat sich wenig geändert in den Grundsätzen seiner Arbeit. Wenn der Kondensator voll ist Elektronen, sein Zustand gleich eins, D. H. der Ausgang eine 1-bit-Informationen. Wenn nicht, dann null.

Wie der Computer speichert die Daten im RAM?

Die Reihenfolge der Bits oder 1 Byte «01000001», Dinkel im RAM kann alles bedeuten — dies kann eine Zahl sein «65», Buchstabe «Und» oder die Farbe des Bildes. Um das Betriebssystem konnte zu verstehen, was diese Bits bedeuten können, wurden zusätzlich verschiedene Kodierungen für verschiedene Datentypen: MP3, WAV, MPEG4, ASCII, Unicode, BMP, Jpeg. Zum Beispiel, lassen Sie uns versuchen kyrillischen Buchstaben schreiben «P» in unser Gedächtnis. Dazu müssen Sie zuerst übersetzen Sie ins Format Unicode-Zeichencode (hexadezimal). «P» in der Unicode-Tabelle ist «0440». Als Nächstes müssen wir entscheiden, in welcher Kodierung werden die Zahl speichern, lassen Sie es UTF-16. Dann in Binär Unicode-Symbol nimmt die Form «00000100 01000000». Und bereits dieser Wert wir automatisch in den Arbeitsspeicher. Es besteht aus zwei Bytes. Aber wenn wir eine englische «s», in binärer Form sieht es doch bestimmt so «01110011».

Die Tatsache, dass das englische Alphabet dauert nur 1 Byte, da in UTF-Kodierung passt es in den Bereich der zahlen von 0 bis 255. In 256 Kombinationen ruhig passen die zahlen von 0 bis 9 und das englische Alphabet, aber die anderen Symbole bereits, deshalb, zum Beispiel, um die Russischen Zeichen benötigen 2 Bytes, sondern für japanische oder chinesische Zeichen brauchen wir schon 3 oder sogar 4 Bytes.

Hier haben wir aussortiert, wie RAM funktioniert und wie Sie geschrieben werden. Mochte das Material? Teilen Sie es mit Ihren Freunden und lassen Sie uns diskutieren sein .

RAM — dies ist ein Komplexes Gerät, und wissen seine Arbeit nützlich für alle