Hur fungerar RAM-minne i din dator?

Alla data i datorn — det är ettor och nollor. Den text du läser just nu, har överförts från vår server direkt till din dator och registreras i minnet — det är en sekvens av ettor och nollor. Just nu tittar du på din skärm, som består av pixlar och visas på vår webbplats. Bild — detta är också ettor och nollor. Video — det är ettor och nollor. Musik — ettor och nollor. Något av innehållet som finns på din dator kan presenteras i form av ettor och nollor. Men hur?

Ska börja med det faktum att en dator förstår bara binära talsystemet. I livet vi använder decimal eftersom vi har 10 fingrar och det är helt enkelt mer praktiskt, men datorn inte har 10 fingrar — han kan endast arbeta med logiska enheter, som endast fungerar i två Stater — på eller av, det finns en tillgång eller inte tillgång till ström. Om den logiska enheten är aktiv, då det nuvarande utbudet och den biten är lika med ett om strömförsörjningen inte, så den biten är noll. Bit — det är den minsta enheten av mätning. 1 bit kan bara ha två Stater 1 och 0. 1 byte — det är 8 bitar. Alltså, om du går igenom alla tänkbara kombinationer av ettor och nollor, får vi att 1 byte kan lagra 256 kombinationer av bitar eller 2 upphöjt till 8. Till exempel, «0000001», «0000010» eller «10110010» — varje bokstav i det engelska alfabetet kan vara representerade i en 8 bitar (1 byte).

Binära koden ut så här!

På Grund av de olika kodningar vi kan representera någon information binära. Detsamma gäller våra program skrivna i olika programspråk. Starta ett program, det måste kompileras till binär kod. Således, i binär form är det möjligt att representera både data och instruktioner (kod) för att arbeta med dessa data. Det finns också tolkas språk (JavaScript, Python), i detta fall, tolk under genomförandet av programmet analyserar koden och sammanställer det till ett språk som förstås av datorn, det är en sekvens av ettor och nollor, och i detta fall finns det ingen anledning att kompilera programmet varje gång du vill köra det.

Hur gör PROCESSORN?

Vi kan inte tala om minnet utan att säga ett par ord om processorn. CPU och RAM är ganska liknande, som båda innebär en logisk enhet som kan ta endast två Stater. Men PROCESSORN utför uppgifter i samband med datoranvändning. För detta har han en enhet kontroll — det fått våra instruktioner, arithmetic logic unit — den är ansvarig för alla aritmetiska operationerna (addition, subtraktion, och så vidare) och register.

Sedan instruktionerna för att ange den processor arbeta med data från minnet, att dessa data måste lagras någonstans. Att ta dem hela tiden från RAM — alltför länge, så att processorn har sitt eget minne, som presenteras i form av flera register — det är det snabbaste minnet i datorn.

Vad är registret? Ett register i processorn presenteras i form av en utlösande faktor, som kan lagra 1 bit av information. Den utlösande — detta är en av många logiska element i mikrochips. Tack vare sin logik, är det möjligt att lagra information. Här är D-trigger:

Detta är D-trigger och den kan lagra information. Varje enkel logisk enhet, inklusive D-flip-flop består av logiska operationer. I bilden ovan kan du se tecken «&» — det är logiskt, Och

sanningen tabell för den logiska «Och»

Top switch «D» i D-trigger ändrar värdet för bit, och ner «C» aktiverar eller inaktiverar lagring. Du måste vara undrar hur detta "D-spärr". Mer utlöser du kan utforska på videon nedan:

I Tillägg till D-vippan, det är också RS-flip-flop, JK flip-flop och andra. Detta ämne är inte en bok som kan lära sig logik enhet av mikrochips på sig själva. Det skulle vara trevligt, eftersom det naturligtvis .

vad är RAM?

Nu tillbaka till vårt minne, är det en stor grupp av register för att lagra data. Det är SRAM (static RAM) och DRAM (dynamiskt minne). I ett statiskt minne register som avses i form av triggers, och dynamisk form av kondensatorer, som kan så småningom förlora avgift. Idag RAM-minne som används DRAM, där varje cell — är en transistor och en kondensator, som i avsaknad av makt förlorar all data. Det är därför, när vi stänger av datorn, rensat. Alla drivrutiner och andra viktiga program datorn i avstängt tillstånd håller på SSD, och även när den är aktiverad, gör den nödvändiga data i minnet.

En cell i den dynamiska RAM, som nämnts ovan, består av en kondensator och en transistor, lagrar 1 bit av information. Mer exakt, den information som själv håller kondensatorn och för att byta den stat som är ansvarig för transistorn. Kylaren vi kan producera i form av en liten hink som fylls med elektroner påflödet av ström. Läs mer arbete av den dynamiska RAM-minne . Sedan dess har mycket förändrats i hur det fungerar. Om kondensatorn är fyllt med elektroner, dess tillstånd är lika med enighet, dvs produktionen har 1 bit av information. Om inte, då är noll.

Hur datorn sparar data i RAM?

En Sekvens av bitar eller 1 byte «01000001», inspelad i RAM, kan betyda vad som helst — det kan vara ett antal «65», brev «Och» eller färgen på bilden. Se till att operativsystemet kan förstå vad dessa bitar var utformade olika kodningar för olika datatyper: MP3 -, MPEG4 -, WAV, ASCII-text, Unicode -, BMP -, Jpeg. Till exempel, låt oss försöka att skriva den Kyrilliska bokstaven «R» i vårt minne. För detta måste du först konvertera den till ett Unicode-tecken (hexadecimala tal). "R" i Unicode-tabellen är "0440". Nästa, vi måste välja vilken kodning som kommer att bevara antalet, låt det vara UTF-16. Då i det binära systemet symbol Unicode tar form «00000100 01000000». Och redan detta värde kan vi skriva i RAM-minnet. Det består av två byte. Men om vi tog engelska «, s» i binära det skulle se ut så här «01110011».

Det faktum att det engelska alfabetet är bara 1 byte som i UTF-kodning att den passar i den rad av siffror från 0 till 255. I 256 kombinationer lugnt passform siffrorna 0 till 9 och det engelska alfabetet, men andra symboler är redan där, så, till exempel, ryska tecken har 2 byte och Japanska eller Kinesiska tecken, vi behöver 3 eller 4 bytes.

Så vi har listat ut hur minnet fungerar och hur du kan skriva data till det. Gillade material? Dela det med dina vänner och låt oss diskutera det .

RAM — det är en komplex enhet, och vet att hans arbete kommer att vara till hjälp för alla