حافظه RAM

آنچه در این فصل می آموزید:

/ كنترل میزان مصرف حافظه در سیستم

/ اجرای برنامه های ارزیابی و سنجش حافظه

 /نمایش اطلاعات حافظة ویندوز به كمك برنامة Sandra

/ آماده شدن برای ارتقا حافظة سیستم

/ عیب یابی نصب حافظه در سیستم

/ حذف كاربرد حافظة بسط یافته و حافظة توسعه یافته در محیط ویندوز

/ كنترل مقدار فیزیكی مصرف RAM در محیط ویندوز

قبل از اینكه Cpu بتواند برنامه‌ها را اجرا كند، دستورات و اطلاعات آن برنامه باید داخل حافظة Ram كامپیوتر منتقل و مستقر شوند. در این فصل روش نگهداری اطلاعات در حافظة Ram را می آموزید و اینكه چرا اطلاعات داخل حافظة Ram فرار هستند ( یعنی با قطع برق یا خاموش شدن كامپیوتر همة اطلاعات موجود در این حافظه از بین می روند)، و اینكه چرا انواع حافظة Ram عرضه شده اند.

بر روی وب یا داخل مجلات و بروشورها و كتابهای كامپیوتر اغلب توصیه های مطالعه می كنید كه مقدار لازم حافظة Ram برای سیستم شما را اعلام می كنند. اغلب اعلام می شود كه حداقل 126 تا 512 مگابایت حافظة Ram برای عملكرد مناسب یك سیستم لازم است.

درك مفهوم لایه‌های ذخیره‌سازی

داخل كامپیوترهای شخصی از دیسك‌ها برای نگهداری دایمی و بلند مدت اطلاعات استفاده می‌كنیم. اطلاعات داخل دیسك سخت از طریق مغناطیس نمودن سطح دیسك انجام می‌گیرد. به دلیل روش مغناطیسی ذخیرة اطلاعات در دیسك سخت
(در مقابل روش الكترونیكی ) این وسیله قابلیت نگهداری دایمی و بلند مدت اطلاعات را دارد و با قطع برق یا خاموش شدن سیستم اطلاعات مستقردر دیسك از بین نرفته و ماندگار هستند چون دیسك سخت برای نگهداری اطلاعاات نیاز به جریان برق دایمی ندارد. اما حافظة Ram اطلاعات را بطور موقت نگهداری می كند  بدیهی است كه با قطع برق یا خاموش شدن سیستم این اطلاعات از بین خواهند رفت.

فن‌آوریهای گوناگون برای ذخیره‌سازی اطلعات ابداع شده‌اند كه اغلب آنها را بر اساس سرعت، هزینه و ظرفیت ذخیره سازی طبقه‌بندی می‌كنند. معمولاً دیسك‌ها وسایل مكانیكی هستند و به همین دلیل سرعت عملیات آنها نسبت به انواع حافظه‌های الكترونیكی بسیار كندتر است. در شكل زیر نمایی از اواع وسایل ذخیره‌سازی و در سمت راست كندترین وسیلة ذخیره‌سازی را نشان داده‌ایم.

جریان اطلاعات از حافظة RAM به پردازنده (‌CPU)

هرگاه Cpu برای اجرای عملیات به اطلاعات یا دستوری نیاز داشته باشد ابتدا آنها را داخل حافظه میانجی L1 جستجو می‌كند. اگر اطلاعات مورد نیاز را آنجا پیدا نكند به سراغ حافظه میانجی L2 خواهد رفت. اگر اطلاعات مورد نیاز را آنجا هم پیدا نكند پس Cpu باید نشانی آدرس آن اطلاعات را از طریق گذرگاه سیستم به حافظه Ram ارسال نماید. درخواست اطلاعات از Cpu باندا به تراشة كنترل كنندة حافظه می‌رسد.

كنترل كنندة حافظه از آدرس رسیده استفاده می‌كند و اطلاعات یا دستور مورد نیاز Cpu را پیدا می‌كند. پس از اینكه كنترل كنندة حافظه این اطلاعات را پیدا می كند آن را از طریق گذرگاه سیستم به Cpu ارسال می‌كند.

انجام مراحل فوق نیاز به زمان دارند. در سیستم های جدید به منظور افزایش كارایی سیستم از روشهایی استفاده می كنند تا تاخیر زمانی درخواست و دریافت اطلاعات را كاهش دهند.

سازماندهی حافظة RAM توسط كامپیوترهای شخصی

در حافظة Ram اطلاعات ( Data ) و دستوراتی ( Instructions ) ذخیره می شوند كه Cpu برای اجرای عملیات به آنها نیاز دارد. می دانید كه هر برنامه شامل دستوراتی است كه به زبان صفر و یك ها نوشته شده ( یا ترجمه شده) اند. بنابراین در حافظة Ram نیز اطلاعات به شكل صصفرها و یك ها ذخیره می شوند. می توانید حافظة Ram را به شكل چند ردیف از مكانهای ذخیره سازی تصور نمایید.

برنامه نویسان تصور دیگری از حافظة Ram دارند.

آنها مجموعه بیت ها را در یك « لغت» ( Word) گروه بندی می كنند. به همین دلیل پردازنده هایی كه از گذرگاه اطلاعات 32 بیتی استفاده می كنند در واقع از لغات 32 بیتی استفاده می كنند. پردازنده هایی كه از گذرگاه اطلاعات 64 بیتی استفاده می كنند از بغات 64 بیتی استفاده می كنند. اما در پشت صحنه واقعیت این است كه برنامه ها می توانند به بایت های انفرادی داخل حافظة Ram دسترسی داشته باشند. در شكل زیر نمایی از ساختار حافظة Ram را مشاهده می كنید كه مكان هر بایت یك آدرس منحصربه فرد دارد. Cpu برای بازخوانی اطلاعات از حافظه Ram یا ثبت اطلاعات رد حافظة Ram باید آدرس مكانهای ذخیره سازی در این حافظه را بداند.

در فصل 12 جزییات مربوط به تبادل اطلاعات از طریق گذرگاه های كامپیوتر بین تراشه ها را می آموزید. هر گاه سیستم (‌System bus ) ارتباط بین حافظة Ram و Cpu را برقرار نمودده و شامل سیستم هایی است كه اطلاعات بر روی آنها حركت می كنند. تعداد بیت های موجود در گذرگاه آدرس مشخص كنندة مقدار حافظه ای هستند كه كامپیوتر شخصی می تواند به آنها دسترسی داشته باشد. به عنوان مثال اگر در یك سیستم از گذرگاه آدرس 32 بیتی استفاده شود پس 2³² یعنی 4 گیگابایت را می توان آدرس دهی نمود.

یا در یك سیستم كه از گذرگاه آدرس 64 بیتی استفاده می شود پس 2⁶⁴  9551616، 737، 18446744 خانة حافظه را می توان آدرس دهی نمود.