Пам'ять ЕОМ
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Пам'ять ЕОМ

Пам'ять ЕОМ(електронна обчислювальна машина), сукупність технічних пристроїв і процесів, що забезпечують запис, зберігання і відтворення інформації в ЕОМ(електронна обчислювальна машина). Пам'ять — основна частина будь-якої обчислювальної системи або окремої обчислювальної машини, вона реалізується апаратурно — у вигляді комплексу взаємозв'язаних пристроїв, що запам'ятовують (ЗУ) — і програмними засобами. Максимальна кількість інформації, яка може зберігатися в П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина) (ємкість), визначається сумарною ємкістю всіх ЗУ, а швидкодія П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина) залежить як від швидкодії окремих ЗУ, так і від принципів їх організації в єдину систему пам'яті і способів обміну інформацією усередині цієї системи. Із збільшенням ємкості П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина) її швидкодія, як правило, знижується за рахунок зростання часу, необхідного для пошуку потрібної інформації у великих масивах, а також унаслідок збільшення часу пробігу імпульсів по електричних ланцюгах.

  Пам'ять сучасної ЕОМ(електронна обчислювальна машина) будується у вигляді багатоступінчастої ієрархічної системи, що забезпечує економічно виправдане задоволення суперечливих вимог — великій ємкості і високого швидкодії. У ієрархію П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина) зазвичай входять: зовнішня пам'ять дуже великої ємкості (сотні мільйонів слів), в якій масиви інформації зберігаються на магнітних стрічках ; ще один рівень зовнішньої пам'яті, меншої ємкості і вищої швидкодії, — на магнітних барабанах і магнітних дисках ; внутрішня, або оперативна, пам'ять, яка в ЕОМ(електронна обчислювальна машина) 3-го покоління частіше називається головною пам'яттю, з ємкістю до сотень тис. і млн. слів і циклом звернення від десятих доль до декількох мксек (швидкодія оперативної пам'яті, що входить до складу процесора, повинно бути сумірно з швидкодією останнього оскільки виконання будь-якої арифметичної або логічної операції пов'язане з витяганням інформації з оперативної пам'яті і записом туди отриманих результатів); надоперативна пам'ять, об'єднуюча найбільш часто використовувані елементи оперативної пам'яті і що має ємкість в декілька десятків або сотень слів і цикл звернення від сотих до десятих доль мксек ; регістри — ЗУ ємкістю в одне слово в різних блоках процесора; постійна пам'ять (довготривала однобічна) для зберігання табличних даних, коефіцієнтів, підпрограм і мікропрограм ; буферна пам'ять як проміжна ланка при обміні між ЗУ різних рівнів П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина).

  Істотне прискорення обчислювального процесу за рахунок зменшення числа звернень до головної пам'яті може бути досягнуто використанням так званої магазинної (гніздовою, стековою) пам'яті, що є набором окремих словарних регістрів, однойменні розряди яких сполучені між собою ланцюгами зрушення. Вживання магазинної пам'яті приводить також до зменшення місця, що відводиться в головній пам'яті для зберігання програм, і дозволяє уникати запам'ятовування вмісту регістрів в головній пам'яті при переході до підпрограм або при перериванні даної програми зовнішніми сигналами.

  Враховуючи, що всі сучасні високопродуктивні ЕОМ(електронна обчислювальна машина) працюють в режимі мультипрограмування, при якому в них реалізується виконання декількох програм одночасно, виняткової важливості набуває питання організації обміну інформацією між зовнішньою і оперативною пам'яттю. У системах з простим обміном в оперативній пам'яті в кожен даний момент часу розміщується лише одна програма або частина її, в системах з розподілом оперативної пам'яті в останній може знаходитися одночасно декілька цільових програм або їх частин. При цьому не треба виробляти обмін кожного разу, коли обробка цільової програми закінчується, оскільки ін. цільові програми або їх частини вже знаходяться в П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина) і готові до обробки.

  Розподілом П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина) називається процес розміщення інформації (блоків даних або команд) в ЗУ різних рівнів для найбільш ефективного використання всієї ємкості П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина), раціональної організації обчислювального процесу і скорочення часу рішення задачі. Статичний розподіл П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина) виробляється програмістом при аналізі завдання і складанні програми, тобто до початку рішення задачі. Проте це істотно утрудняє роботу програміста, який в процесі програмування повинен весь час стежити, де на даному етапі знаходиться потрібна інформація, які вічка, що запам'ятовують, і поля П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина) зайняті або вільні і т. д. При роботі в режимі мультипрограмування статичний розподіл П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина) виявляється таким, що практично не реалізовується, оскільки програміст не може заздалегідь передбачити всіх можливих ситуацій, що виникають при вирішенні одночасно декількох завдань. Тому розподіл П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина) повинен виконуватися в самій ЕОМ(електронна обчислювальна машина) автоматично в процесі виконання програм. Такий метод називається динамічним розподілом П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина). При цьому щоб уникнути випадкового вторгнення програмою одного завдання в області П. ЕОМ(електронна обчислювальна машина), зайняті інформацією, що відноситься до іншого завдання, передбачається захист пам'яті, завдяки якій при спробі звернення до заборонених блоків П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина) відбувається автоматичне переривання програми. При динамічному розподілі П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина) внутрішній обмін інформацією між оперативною і зовнішньою пам'яттю удається організувати так, що користувач (програміст) як би має в своєму розпорядженні одну оперативну пам'ять дуже великої ємкості, обмеженою лише розрядністю адреси в команді. Насправді ця пам'ять — віртуальна (що здається), оскільки в будь-який даний момент часу лише невелика частина інформації, що міститься у віртуальній пам'яті, фізично знаходиться в оперативному ЗУ.

  Для знаходження інформації в масиві П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина) застосовують методи адресного (по номеру вічка П. ЕВМ(електронна обчислювальна машина)) і асоціативного (за змістом самій інформації) пошуків. Розрізняють наступні види адресації: неявну (адреса, що мається на увазі), коли в команді не вказується адреса операнда (адреса мається на увазі в коді операції команди); безпосередню, коли в команді міститься не адреса операнда, а сам операнд; пряму, при якій виконавська адреса міститься в самій команді; відносну, при якій адреса формується підсумовуванням адресної частини команди з вмістом так званого базового регістра; непряму, коли в команді вказується адреса (номер) вічка ЗУ, в якій, у свою чергу, міститься адреса операнда. Асоціативний пошук здійснюється в асоціативних пристроях, що запам'ятовують . Подальшим розвитком останніх є багатофункціональні ЗУ, в яких реалізуються не лише функції порівняння, як в простих асоціативних ЗУ, але і деякі функції логічної і арифметичної обробки інформації.

  Літ.: Асоціативні пристрої, що запам'ятовують, під ред. Л. П. Крайзмера, Л., 1967; Крайзмер Л. П., Пристрої зберігання дискретної інформації, 2 видавництва, Л., 1969; Крайзмер Л. П., Матюхин С. А., Майоркин С. Р., Пам'ять кібернетичних систем (Основи мнемологиі), М., 1971; Балашов Е. П., Кноль А. І., Багатофункціональні пристрої, що запам'ятовують, Л., 1972; Каган Би. М., Канівський М. М., Цифрові обчислювальні машини і системи, 2 видавництва, М., 1973.

  А. Ст Гусев, Л. П. Крайзмер.