Uvod u memorije

(c) S.Šutalo i D.Grundler, 2007. 1

Uvod u memorijeUvod u memorije


MemorijaMemorija

Memorija služi Memorija služi za za

pohranu podataka i pohranu podataka i

programaprograma te ih po te ih po

potrebi potrebi stavlja na stavlja na

raspolaganje ostalim raspolaganje ostalim

dijelovima sustavadijelovima sustava..


Svi podaciSvi podaci koji ulaze u računalo koji ulaze u računalo moraju bitimoraju biti

pretvoreni u binarni oblikpretvoreni u binarni oblik (oblik sa samo dva (oblik sa samo dva

stanja) koji će računalo “razumjeti”.stanja) koji će računalo “razumjeti”.

UobičajenoUobičajeno je u računalu je u računalu ta dva stanja ta dva stanja

označavati kao 0 i 1.označavati kao 0 i 1.

Brojevni sustavBrojevni sustav koji ima koji ima samo dvije znamenke,samo dvije znamenke,

i pogodan je za prikaz rada računala, naziva se i pogodan je za prikaz rada računala, naziva se

binarni brojevni sustavbinarni brojevni sustav..

Što računalo razumije?Što računalo razumije?


Binarni brojevni sustavBinarni brojevni sustav

Binarna se znamenka naziva Binarna se znamenka naziva bitbit

((englengl. . BIBInary diginary digiTT))..

Bit je Bit je najmanja količina informacijanajmanja količina informacija koju koju

računalo može obraditiračunalo može obraditi..

Skupina od Skupina od 8 bitova8 bitova zajedno čin zajedno činii 1 1 bbajtajt

((englengl. b. byteyte))..


Kapacitet memorijeKapacitet memorije

Veličina Veličina koja govori o tome koja govori o tome koliko podataka stane koliko podataka stane

u memorijuu memoriju zove se zove se kapacitet memorijekapacitet memorije a a mjeri se mjeri se

bajtovima bajtovima ili ili većim jedinicamavećim jedinicama::

1kB1kB (kilobajt)= (kilobajt)=221010 B B (bajta)=(bajta)=1024 B1024 B

1MB1MB (megabajt)= (megabajt)=2210.10.221010==10241024··10241024==1.048.576 B1.048.576 B

1GB1GB (gigabajt)= (gigabajt)=2210.10.2210.10.221010==10241024··10241024··10241024==

==1.073.741.824 B1.073.741.824 B

itd.itd.


Podjela memorija Podjela memorija

S obzirom naS obzirom na mogućnost čuvanja podataka mogućnost čuvanja podataka

nakonnakon nestanka napajanja, memorije nestanka napajanja, memorije možemo možemo

podijeliti podijeliti u dvije skupineu dvije skupine: :

trajne memorije,trajne memorije,

privremene memorijeprivremene memorije..


Trajne memorijeTrajne memorije

Trajne memorije Trajne memorije podatke čuvaju trajnopodatke čuvaju trajno i i ne ne

ovise o napajanju računala.ovise o napajanju računala.

Postoji Postoji nekoliko skupina medijanekoliko skupina medija koji mogu koji mogu

trajno čuvati podatke.trajno čuvati podatke.

Ovisno oOvisno o odabranome odabranome medijumediju, potreban je i , potreban je i

odgovarajući pogonski mehanizamodgovarajući pogonski mehanizam koji će koji će

omogućiti omogućiti pokretanje, čitanje, zapis i brisanje pokretanje, čitanje, zapis i brisanje

sadržajasadržaja s medija s medija..


Vrste trajnih medijaVrste trajnih medija

Podaci se mogu Podaci se mogu trajno pohraniti natrajno pohraniti na::

magnetskemagnetske medije, medije,

optičkeoptičke medije, medije,

poluvodičkepoluvodičke, engl., engl. flashflash medije. medije.

Svaki od navedenih medija ima svoje Svaki od navedenih medija ima svoje prednosti, prednosti,

nedostatke i područje primjene. nedostatke i područje primjene.


Magnetski medijiMagnetski mediji

Magnetski mediji se izrađuju kao:Magnetski mediji se izrađuju kao:

disketediskete (engl. (engl. floppyfloppy disk disk))

čvrsti diskovičvrsti diskovi (engl. (engl. hard hard diskdisk))



Magnetski mediji se izrađuju i kao:Magnetski mediji se izrađuju i kao:

magnetske karticemagnetske kartice

magnetske vrpcemagnetske vrpce (engl. (engl. tapetape).).



Kod magnetskih se medija Kod magnetskih se medija na noseći materijal na noseći materijal

nanosi nanosi magnetskimagnetski sloj sloj koji se može koji se može trajno trajno

magnetizirati.magnetizirati.

Računalo Računalo mora biti mora biti uključenouključeno samo samo dok traje dok traje

pohrana ili čitanje.pohrana ili čitanje.

Ovi mediji su Ovi mediji su jednostavnijednostavni za upotrebu, na njih se za upotrebu, na njih se

podaci mogu podaci mogu sprematispremati i s njih i s njih brisati mnogo brisati mnogo

puta. puta.


Optički medijiOptički mediji

Razlikuju se dvije glavne vrste optičkih medija:Razlikuju se dvije glavne vrste optičkih medija:

CD CD (engl.(engl. compactcompact disk disk),),

DVDDVD (engl. (engl. digital versatile digital versatile diskdisk).).


Optički medijiOptički mediji

Kod optičkih medija se Kod optičkih medija se na plastični disk na plastični disk zbog zbog

refleksije refleksije nanosi nanosi sloj aluminija.sloj aluminija.

Podaci Podaci su zapisani su zapisani kao izbočenja i udubljenjakao izbočenja i udubljenja

na površini diska.na površini diska.

Za čitanje i zapis Za čitanje i zapis podataka koristi sepodataka koristi se laserska laserska

zraka zraka koja se različito odbija od površine.koja se različito odbija od površine.

Prednost Prednost ovih medija jeovih medija je veliki kapacitet, mala veliki kapacitet, mala

osjetljivost na vanjske utjecaje i niska cijena.osjetljivost na vanjske utjecaje i niska cijena.


Poluvodički, flash medijiPoluvodički, flash mediji

Postoje razne vrste flash medija:Postoje razne vrste flash medija:

SmartMediaSmartMedia karticekartice,,

CompactFlashCompactFlash karticekartice,,

XD PictureXD Picture kartice,kartice,

USBUSB ključići.ključići.


Poluvodički, flash medijiPoluvodički, flash mediji

Flash mediji spadaju u Flash mediji spadaju u poluvodičke memorijepoluvodičke memorije

(engl. (engl. solid-state)solid-state) i i nemaju pokretnih dijelovanemaju pokretnih dijelova..

PodaciPodaci su spremljeni su spremljeni kao naboj u poluvodičukao naboj u poluvodiču. .

Prednost je Prednost je ovih medija,ovih medija, uz praktičnostuz praktičnost i i

pouzdanost,pouzdanost, vrlo velik kapacitet vrlo velik kapacitet ii vrlo male vrlo male

dimenzije.dimenzije.

Nedostatak Nedostatak je je viša cijenaviša cijena od ostalih vrsta od ostalih vrsta

memorijamemorija..


Privremena memorijaPrivremena memorija

Privremena memorija Privremena memorija podatke čuvapodatke čuva samo samo dok dok je računalo uključeno.je računalo uključeno.

S isključenjemS isključenjem računala podaci se brišu. računala podaci se brišu.

Privremena memorija je sačinjena od Privremena memorija je sačinjena od poluvodičkih komponentipoluvodičkih komponenti, ali za razliku od , ali za razliku od flashflash memorije, podaci se memorije, podaci se “pamte”“pamte” samo samo dok dok kroz nju prolazi struja kroz nju prolazi struja (npr. bistabili).(npr. bistabili).



Privremena memorija Privremena memorija ugrađena u računalougrađena u računalo

naziva se i naziva se i radna memorijaradna memorija

PrednostPrednost privremene memorije je privremene memorije je velika velika

brzina radabrzina rada u odnosu na trajnu memoriju. u odnosu na trajnu memoriju.



Privremena se memorija popunjavaPrivremena se memorija popunjava velikim velikim

količinama podataka količinama podataka iz trajnih memorijaiz trajnih memorija, , služi služi

za pohranu podatakaza pohranu podataka koji se upravo obrađuju.koji se upravo obrađuju.

Središnja jedinica za obradu Središnja jedinica za obradu neposredno neposredno

razmjenjuje podatkerazmjenjuje podatke s radnom memorijom.s radnom memorijom.



Središnja jedinicaSredišnja jedinica za obradu za obradu ((procesorprocesor) ) radiradi

mnogomnogo brže brže odod trajnih memorijatrajnih memorija pa, kada ne bi pa, kada ne bi

bilo radne memorije, veći bi dio vremena provela bilo radne memorije, veći bi dio vremena provela

u čekanju podataka.u čekanju podataka.

StogaStoga središnja jedinica središnja jedinica za pohranu podataka za pohranu podataka

spremnih za obradu spremnih za obradu upotrebljava privremenu upotrebljava privremenu

(radnu) memoriju. (radnu) memoriju.


RAMRAM

RAMRAM (engl. (engl. random random

access memoryaccess memory) je ) je

vrsta privremene vrsta privremene

memorije u koju se memorije u koju se

mogu upisivati podaci mogu upisivati podaci

i iz nje ih čitati,i iz nje ih čitati, koliko koliko

god je puta to god je puta to

potrebnopotrebno..


RAMRAM

Kapacitet RAM-aKapacitet RAM-a je je vrlo vrlo

važanvažan za uspješan rad za uspješan rad

računala jer se računala jer se u tu u tu

memoriju učitavaju svi memoriju učitavaju svi

podaci i svi programipodaci i svi programi s s

kojima računalo radi.kojima računalo radi.


ROM – trajna, poluvodička memorijaROM – trajna, poluvodička memorija

U računalu je redovito prisutna U računalu je redovito prisutna i poluvodička i poluvodička

ROM ROM (engl. (engl. read only memoryread only memory) ) memorija. memorija.

ROM ROM je vrsta poluvodičke memorije u koju se je vrsta poluvodičke memorije u koju se

podaci mogu upisati samo jednompodaci mogu upisati samo jednom (upisuje ih (upisuje ih

proizvođač računala).proizvođač računala).


ROMROM

U ROM se upisuju U ROM se upisuju podaci koji su uvijek jednaki i podaci koji su uvijek jednaki i

nepromjenjivi.nepromjenjivi.

Pohranjuju se Pohranjuju se manjimanji dijelovi operacijskog dijelovi operacijskog

sustava i programi koji se pokreću pri uključenju sustava i programi koji se pokreću pri uključenju

računala.računala.

Glavna mana Glavna mana ROM memorije jeROM memorije je nemogućnost nemogućnost

promjene upisanog programa.promjene upisanog programa.


FEPROMFEPROM

Nemogućnost promjene Nemogućnost promjene upisanogupisanog sadržaja sadržaja

dovela je dovela je do zamjene ROM memorije do zamjene ROM memorije

poluvodičkom flash memorijompoluvodičkom flash memorijom..

KarakteristkaKarakteristka flash EPROM flash EPROM ((englengl. . flashflash

eerasable rasable pprogrammablerogrammable ROM ROM)) (FEPROM) (FEPROM)

memorije memorije je mogućnostje mogućnost brisanja i pisanja brisanja i pisanja

podataka podataka koji zatimkoji zatim ostaju trajno zapisani ostaju trajno zapisani i kad i kad

nema napajanja.nema napajanja.


FEPROMFEPROM

Suvremena računalaSuvremena računala za pohranu za pohranu dijelova dijelova

operacijskog sustava i programa koji se operacijskog sustava i programa koji se

pokreću pri uključenju računala pokreću pri uključenju računala koriste flash koriste flash

EPROM memorijeEPROM memorije jer za razliku od ROMa jer za razliku od ROMa

omogućuju upisivanje novijih inačica programaomogućuju upisivanje novijih inačica programa..


Uključenje računalaUključenje računala

Pri uključenjuPri uključenju računala računala ROM ROM (EPROM, (EPROM,

FEPROM) FEPROM) je jedinaje jedina poluvodičkapoluvodička memorijamemorija koja koja

je zadržala svoje podatkeje zadržala svoje podatke (kod većine (kod većine

računala).računala).

ProcesorProcesor u trenutku uključenja u trenutku uključenja nema nema

mogućnostmogućnost izravnog izravnog čitanja ostalih trajnih čitanja ostalih trajnih

memorijamemorija (npr. magnetskog ili optičkog diska). (npr. magnetskog ili optičkog diska).



Slijed radnji nakon uključenja računala:Slijed radnji nakon uključenja računala:

ProcesorProcesor izvršavaizvršava program pohranjen u program pohranjen u

ROM memorijiROM memoriji (EPROM, FEPROM) jer je to (EPROM, FEPROM) jer je to

jedini raspoloživi program pri uključenju.jedini raspoloživi program pri uključenju.

Program u ROM memoriji omogućuje Program u ROM memoriji omogućuje

komunikaciju procesora s ostalim dijelovima.komunikaciju procesora s ostalim dijelovima.

U sljedećem koraku U sljedećem koraku prenosi se operacijski prenosi se operacijski

sustav s tvrdog diska u RAMsustav s tvrdog diska u RAM..



Slijed radnji nakon uključenja računala Slijed radnji nakon uključenja računala

(nastavak):(nastavak):

Procesor izvršava operacijski sustav iz RAM Procesor izvršava operacijski sustav iz RAM

memorijememorije..

NadzorNadzor nad računalom nad računalom preuzima operacijski preuzima operacijski

sustavsustav koji se prema potrebi služi dijelovima koji se prema potrebi služi dijelovima

programa u ROM memoriji.programa u ROM memoriji.



Procesor Procesor može može izvršavatiizvršavati samo one programe samo one programe

koji se nalazekoji se nalaze u ROM ili RAM memoriji. u ROM ili RAM memoriji.

Zato je potrebno Zato je potrebno sve programe koje će računalo sve programe koje će računalo

izvršavatiizvršavati, prije izvršenja , prije izvršenja premjestiti u RAM.premjestiti u RAM.

Svaki program koji korisnik pokrene na Svaki program koji korisnik pokrene na

računalu, pohrani se najprije u RAM memoriju i računalu, pohrani se najprije u RAM memoriju i

tek se onda može izvršiti.tek se onda može izvršiti.



Napomena:Napomena:

U U ROMROM memoriji su memoriji su dijelovi operacijskog dijelovi operacijskog

sustavasustava usko usko vezani za sklopovlje vezani za sklopovlje

računalaračunala u kom se ROM nalazi. u kom se ROM nalazi.

Program smješten u ROM memoriji Program smješten u ROM memoriji

naziva se naziva se BIOSBIOS (engl. (engl. basic input output basic input output

systemsystem).).

Documents

Uvod u memorije