Intern geheugen

Het computergeheugen is een tijdelijke opslagruimte. Het bevat de gegevens en instructies die de centrale verwerkingseenheid (CPU) nodig heeft. Voordat een programma kan worden uitgevoerd, wordt het programma vanuit het geheugen in het geheugen geladen. Hierdoor heeft de CPU direct toegang tot het computerprogramma. Het geheugen is nodig in alle computers.

Een computer is meestal een binaire digitale elektronica. Binair betekent dat het slechts twee toestanden heeft. Aan of uit. Nul of één. In een binaire digitale computer worden transistors gebruikt om de elektriciteit aan en uit te schakelen. Het geheugen van de computer bestaat uit veel transistors.

Elke aan/uit-instelling in het geheugen van de computer wordt een binair cijfer of bit genoemd. Een groep van acht bits wordt een byte genoemd. Een byte wordt gemaakt van twee hapjes van elk vier bits. Computerwetenschappers maakten de woorden bit en byte. Het woord bit is een afkorting voor binair cijfer. Het neemt bi uit binair en voegt de t uit cijfer toe. Een verzameling van bits werd een hapje genoemd. De computerwetenschappers veranderden de spelling in byte om verwarring te voorkomen. Toen de computerwetenschappers een woord voor een halve byte nodig hadden, dachten ze dat knabbelen, zoals in een halve hap, een leuk woord zou zijn om te kiezen.

Tekens in het geheugen

Een byte van het geheugen wordt gebruikt om een code op te slaan om een teken, zoals een cijfer, een letter of een symbool, weer te geven. Acht bits kunnen 256 verschillende codes opslaan. Dit werd voldoende geacht en een byte werd gefixeerd op acht bits. Hierdoor kunnen de tien decimale cijfers, 26 kleine letters, 26 hoofdletters en vele symbolen worden opgeslagen. Vroege computers gebruikten zes bits voor een byte. Hierdoor kregen ze 64 verschillende codes. Deze computers hadden geen kleine letters.

Computerwetenschappers moesten het eens worden over welke code elk teken zou vertegenwoordigen. De meeste moderne computers gebruiken ASCII, de Amerikaanse standaardcode voor informatie-uitwisseling. In ASCII is elke code acht bits - elke combinatie van 0s en 1s - en vormt één karakter. De letter A wordt aangeduid met de code 01000001.

Om alle verschillende karakters in alle wereldtalen mogelijk te maken, hebben moderne computers meer dan 256 verschillende karakters nodig. Een ander codesysteem, Unicode genaamd, maakt het mogelijk om 1.112.064 verschillende karakters te gebruiken door het gebruik van één tot vier bytes voor elk karakter.

Geheugenadres

De CPU van de computer heeft toegang tot elke individuele byte. Het gebruikt een adres voor elke byte. De geheugenadressen van de computer beginnen bij nul en gaan tot het grootste getal dat de computer kan gebruiken. Oudere computers waren beperkt in de hoeveelheid geheugen die ze konden adresseren. 32-bits computers kunnen tot 4 GB geheugen aanspreken. Moderne computers gebruiken 64 bits en kunnen tot 18.446.744.073.709.551.616 bytes = 16 exabytes geheugen aanspreken.

De aantallen die computers gebruiken kunnen erg groot worden. Om het gemakkelijker te maken kan de eenheid K (voor kilobyte) of Ki (voor kibibyte) worden gebruikt. In het geheugen van een computer zijn de getallen twee krachten. Eén Kibibyte is twee tot de kracht van 10, dat is 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 en wordt geschreven als 210 = 1024 bytes. Bijvoorbeeld, 64 Kibibytes, geschreven als 64KiB of 64KB, van het geheugen is hetzelfde als 65.536 bytes (1.024 × 64 = 65.536). Voor grotere geheugencapaciteiten worden de eenheden megabyte (MB) of mebibyte (MiB) en gigabyte (GB) of gibibyte (GiB) gebruikt. Eén megabyte computergeheugen betekent 220 bytes of 1024KB, wat neerkomt op 1.048.576 bytes. Eén gibyte betekent 230 bytes of 1024MB.

De getallen zijn veelvouden van twee. Daarom is een kilobyte geheugen 1024 bytes en niet 1000 zoals bij kilogram. Om deze verwarring te voorkomen gebruikt de Internationale Elektrotechnische Commissie (IEC) de namen kibibyte, mebibyte en gibibyte voor binaire vermogens. Ze gebruiken kilobyte, megabyte en gigabyte om vermogens van 10 te betekenen. De Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) heeft de oudere namen behouden. Om het nog erger te maken worden de afmetingen van de computeropslag, zoals harde schijven (HDD), gemeten in vermogens van tien. Een schijf van 500 GB is dus 500 x 1000 x 1000 x 1000 bytes. Dit is een stuk minder dan 500GB geheugen wat 500 x 1024 x 1024 x 1024 x 1024 is. De meeste computerwetenschappers gebruiken nog steeds de oude namen en moeten er rekening mee houden dat de apparaten anders zijn als het gaat om geheugen en opslagapparatuur.

Alleen-lezen geheugen

Er zijn enkele programma's en instructies die de computer altijd nodig zal hebben. Read only memory (ROM) is het permanente geheugen dat wordt gebruikt om deze belangrijke besturingsprogramma's en systeemsoftware op te slaan voor het uitvoeren van functies zoals het opstarten of het opstarten van programma's. ROM is niet vluchtig. Dat betekent dat de inhoud niet verloren gaat als de stroom wordt uitgeschakeld. De inhoud wordt geschreven wanneer de computer is gebouwd, maar in moderne computers kan de gebruiker de inhoud veranderen met behulp van speciale software.

Willekeurig toegangsgeheugen

Willekeurig toegangsgeheugen (RAM) wordt gebruikt als werkgeheugen van een computersysteem. Het slaat invoergegevens, tussentijdse resultaten, programma's en andere informatie tijdelijk op. Het kan worden gelezen en/of geschreven. Het is meestal vluchtig, wat betekent dat alle gegevens verloren gaan als de stroom wordt uitgeschakeld. In de meeste gevallen wordt het weer geladen vanaf de harde schijf die als gegevensopslag wordt gebruikt.

Niet-vluchtig geheugen

Niet-vluchtig geheugen is computergeheugen dat de opgeslagen informatie bewaart wanneer deze niet wordt gevoed.
Voorbeelden van niet-vluchtig geheugen zijn onder andere:

  • alleen-lezengeheugen
  • flitsgeheugen

Het kan soms verwijzen naar computeropslag. Deze zijn altijd niet-vluchtig.
Voorbeelden inlcude:

  • Solid state apparaten die gebruik maken van flash-geheugen, zoals Solid State Drives (SSD) en USB flash drives.
  • Magnetische computeropslagapparaten zoals harde schijven (HDD), diskettes en magneetband
  • optische schijven zoals CD-ROM, DVD-ROM en Blu-ray
  • papieropslag zoals papiertape en ponskaarten
Solid-state drives zijn een voorbeeld van niet-vluchtige opslag.
Solid-state drives zijn een voorbeeld van niet-vluchtige opslag.


AlegsaOnline.com - 2020 / 2021 - License CC3