У певних відношеннях комп'ютерна пам'ять є схожою на людську. І комп’ютери і люди складають дані у пам'ять для того, щоб запам’ятати їх чи використати їх пізніше. Але те, як складаються і викликаються дані створює радикальну різницю між комп’ютерною та людською пам’яттю. Комп'ютерна пам'ять поділена на чарунки, і певна кількість інформації може зберігатись у кожній чарунці. Далі, кожна чарунка пам'яті має ідентифікуюче число, яке називається адресою величина, що представляє собою персонально доступне місцеположення пам'яті. Деякі адреси, які не відносяться до об’єднаної пам'яті типу RAM, асоціюються з вхідними та вихідними портами, тому що дані можуть читатися з портів або писатися туди тільки через ці адреси. , і ніколи не міняється. Старіший мікрокомп’ютер міг мати 65 чарунок, кожна з яких могла містити один символ даних у кожен момент часу. Ці чарунки мають незмінні адреси, що коливаються від 0 для першої чарунки до 65 для останньої.

Практичною аналогією до комп’ютерної пам'яті є порівняння тої зі стіною поштових скриньок (див. Рис. 2 Додатку А). Кожна скринька має свій власний послідовний номер, надрукований на віку скриньки, і ці номери відповідають адресам, що зв’язані з чарунками пам'яті. На Рис. 2 Додатку А адреса чи ідентифікуючий номер кожного регістру пам'яті зображено у верхньому лівому куті кожної скриньки. Пошта, що зберігається у кожній скриньці змінюється коли її розподіляють чи забирають. У комп’ютерній пам'яті кожна чарунка зберігає певну кількість інформації, доки ту не змінять. Наприклад, чарунка пам'яті 0 містить символ ТРАВЕНЬ, чарунка пам'яті 1 – 1994, чарунка пам'яті 2 – 700,000 і т. д. Символи зображені на Рис. 4.5 представляють вміст пам'яті у якийсь певний момент часу. Якусь долю секунди по тому вміст може бути абсолютно іншим, як тільки комп’ютер приступає до роботи. Вміст чарунок пам'яті з роботою комп’ютера зміниться, але адреси залишаться незмінними [31].

Комп’ютерна пам'ять звичайно ж дечим відрізняється від поштових скриньок. По-перше, комп'ютерна пам'ять керується принципом зчитування інформації у внутрішню пам'ять з руйнуванням зчитування із затиранням попереднього значення. та зчитування інформації для виведення без руйнування інформація не руйнується при її виводі, скільки б разів цей вивід не проводився. . Цей принцип означає, що при введенні певних даних у певну чарунку пам'яті, або за допомогою зчитування з пристрою вводу або в результаті обчислень арифметичного-логічного пристрою, вона знищує (або затирає) усі дані, які б там не були до того. Навпаки, коли дані витягаються із чарунки, чи для друку чи для того, щоб використати в обчисленні, вміст чарунки не змінюється.

Іншою суттєвою різницею між поштовими скриньками та чарунками пам'яті є їхня місткість – поштова скринька має змінну місткість, залежно від розміру речей, що пересилаються і від того, скільки зусиль прикладуть працівники пошти для того, щоб засунути пошту у скриньку. Чарунка пам'яті має певну місткість, з місткістю, що відрізняється в кожній комп’ютерній моделі. Чарунка пам'яті, що може містити тільки один символ даних називається байтом одиниця інформації, що містить вісім бітів; у комп’ютерній обробці та збереженні даних – еквівалент єдиного символу, такого, як літера, цифра чи знак пунктуації., тоді як чарунка, що може містити дві чи більше символів – словом одиниця зберігання інформації на комп’ютері. Залежно від мікропроцесора слова можуть бути ємністю 8, 16 чи 32 біти. [31]. Для того, щоб забезпечити порівняльність, стало звичним описувати місткість пам'яті (та розміри файлів прямого доступу) відповідним числом байтів, навіть якщо насправді чарунки були словами.

Слід зазначити, що по-перше, може відрізнятися місткість кожної окремої чарунки. У мікрокомп’ютері кожна чарунка однин символ числа, тоді як одна чарунка базового комп’ютера може містити чотирнадцять символів. По-друге, кількість чарунок, які становлять пам'ять може коливатися від кількох тисяч до більше ніж 500 мільйонів. По-третє, час, потрібний на передачу даних з пам'яті до інших компонентів може відрізнятися порядком величини в різних машинах. Технології, що використовуються у конструюванні запам’ятовуючих пристроїв також можуть відрізнятися, хоча більшість з них тепер базуються на видозмінах VLSI схем на силіконових кристалах. У Додатку Б описується схема кодування. Порівняльна характеристика кодів АСКІ та РДДКОІ для символів абетки та чисел наводиться на Рис.1 Додатку Б.

Арифметично-логічний пристрій

Арифметично-логічний пристрій, так само як і пам'ять, зазвичай складається із VLSI схем на силіконовому кристалі. У багатьох відношеннях арифметично-логічний пристрій дуже простий. Його було сконструйовано для виконання операцій додавання, віднімання, множення та ділення, а також для виконання певних логічних операцій, таких як порівняння двох чисел чи знаходження більшого.

Широкі стрілки на Рис. 1 Додатку А показують спосіб роботи арифметично-логічного пристрою. Як вказує широка стрілка з пам'яті до арифметично-логічного пристрою, для виконання дій над числами (додавання, віднімання і т.д.), останні передаються з відповідних чарунок пам'яті до арифметично-логічного пристрою. Далі відбувається сама операція, час на виконання якої залежить від моделі комп’ютера. Швидкість виконання варіюють від тисяч до декількох мільйонів за секунду. Тоді результат операції запам’ятовується у відведеній чарунці чи чарунках.

Комп'ютерні файли

Прикладні програми обробляються комп’ютером, дані потрібні для поточних обчислень має бути збережено запам’ятовуючим пристроєм. Однак, ємність пам'яті є обмежена (хоча й може перевищувати мільярди байтів на деяких великих машинах), і не достатньо простору для того, щоб утримувати всі дані для усіх прикладних програм у пам'яті одночасно. Можливо доставляти додаткову пам'ять, але для великих комп’ютерів