Pamięć operacyjna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
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. 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.

Podstawowa pamięć masowa[edytuj | 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 pod-warstwy 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 główną. 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 | edytuj kod]

Pamięć dodatkowa (znana również jako pamięć zewnętrzna lub pamięć dyskowa) różni się od pamięci podstawowej tym, że nie jest bezpośrednio dostępna przez procesor. Komputer zwykle korzysta z kanałów wejściowych / wyjściowych w celu uzyskania dostępu do pamięci dodatkowej i przesyłania żądanych danych przy użyciu obszaru pośredniego w pamięci głównej. Pamięć dodatkowa nie traci danych, gdy urządzenie jest wyłączone. W przeliczeniu na jednostkę zazwyczaj jest to również o dwa rzędy wielkości tańsze niż podstawowe przechowywanie. Współczesne systemy komputerowe mają zazwyczaj więcej pamięci o dwóch rzędach wielkości niż pamięć pierwotna, a dane są przechowywane 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 lub milisekund. Natomiast czas potrzebny do uzyskania dostępu do danego bajtu informacji przechowywanych w pamięci o dostępie losowym jest mierzony w miliardowych częściach sekundy lub nanosekundach. Obrazuje to istotną różnicę czasu dostępu, która odróżnia pamięć półprzewodnikową od obrotowych magnetycznych urządzeń pamięciowych: dyski twarde są zwykle około milion razy wolniejsze niż pamięć

Pamięć trzeciorzędna[edytuj | edytuj kod]

Pamięć trzeciorzędna zapewnia trzeci poziom pamięci. Zazwyczaj obejmuje to zrobotyzowany mechanizm, który montuje i demontuje wyjmowane nośniki pamięci masowej do urządzenia magazynującego zgodnie z wymaganiami systemu; takie dane są często kopiowane do dodatkowego magazynu przed użyciem. Jest używana przede wszystkim do archiwizowania rzadko uzyskiwanych informacji, ponieważ jest znacznie wolniejsza niż pamięć wtórna ( 5-60 sekund w przeciwieństwie do 1-10 milisekund). Jest to szczególnie użyteczne w przypadku wyjątkowo dużych magazynów danych, do których można uzyskać dostęp bez udziału operatorów. Kiedy komputer potrzebuje czytać informacje z trzeciorzędnej pamięci, najpierw przejdzie do bazy danych katalogu, aby ustalić, która taśma lub dysk zawiera informacje.

Historyczne typy pamięci operacyjnej[edytuj | edytuj kod]

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]