RAM olmayan, ancak diski olan bir bilgisayar RAM'li olana eşdeğer mi?

Anladığım kadarıyla bellek birçok şey için kullanılıyor. Disk önbellek görevi görür ve programların talimatlarını ve yığınlarını ve yığınlarını içerir. İşte bir düşünce deneyi. Bir bilgisayarın gıcırdama yapması için gereken hız veya süreyi umursamıyorsa, çok büyük bir diske sahip olduğu varsayılarak, sahip olunabilecek minimum minimum bellek miktarı nedir? Hafızadan kurtulmak ve sadece bir diske sahip olmak mümkün mü?

Disk önbelleğe alma gerekli değildir. Diskte takas alanı kurarsak, program yığını ve yığın bellek de gerektirmez. Belleğin bulunmasını gerektiren bir şey var mı?

Elbette. Prensip olarak, uygun donanım verildiğinde, her şey diskte saklanan sadece bir diskiniz olabilir. CPU herhangi bir yükleme veya saklama talimatı yaptığında, bunu bir diske okuma veya yazma işlemine dönüştüren bazı donanımlar olabilir. Son derece yavaş olurdu: manyetik bir diskte, her arama yaklaşık 10 ms sürer, böylece saniyede yaklaşık 100 rastgele erişim okuma ve yazma yapabilirsiniz.

Bazı sistemler, adres alanlarına flash bellek eşlemelidir. Flash bellek, kalıcı (kalıcı) depolama sağlar. Yani, bazı açılardan bu, bahsettiğiniz şeye benziyor - bu sistemlerde genellikle RAM de var.

Hesaplanabilirlik açısından, her modern bilgisayarın, tek depolaması yazılabilen tek bir doğrusal bant hücresi olan bir Turing Machine tarafından simüle edilebileceği bilinmektedir. Sınırsız miktarda disk depolama alanı eklemeye devam edebileceğinizi varsayarsak, yalnızca sabit disklere sahip bir bilgisayar kadar güçlüdür. Yani kesinlikle hafızasız bir bilgisayar yapabilirsiniz.

Tabii ki, "sınırsız alan" sabit diskleri yoktur, ancak sınırsız RAM de yoktur.

Bazı pratik sorunlar vardır, örneğin, diskteki farklı alanların ve adreslerin eşlenmesi için, ara depolama ve yönetilen disk adresleri için diske yazılan bir işletim sistemi olan kurallara ihtiyacınız olacaktır. Gerçekte, sabit sürücünüzde RAM'i yakından taklit edersiniz.

Soru sadece akademik değil. Ticari olarak üretilen en eski bilgisayarlardan birinin [özür dilerim, hangi hazırlıksız olduğunu hatırlamıyorum] herhangi bir RAM'e sahip olmadığı tarihsel bir kayıt meselesidir - tüm programlar doğrudan manyetik bir tamburdan [dönen bir silindirden talimatlar getirilerek yürütülmüştür. dış yüzeyi mıknatıslanabilir (diskler daha sonra geldi)]. Nispeten yavaştı, ancak rekabetin çoğundan çok daha ucuzdu. [bu 'tüp' günlerinde geri döndü]

İlginç bir şekilde, 'optimize edici montajcı' olarak bilinen şimdi kullanılmayan bir araçla geldi - yani montajcı sadece makine talimatlarını üretmekle kalmadı, her talimat için zaman miktarını en aza indirgemek için bunları ardışık olarak yazdı. tamburun bir sonrakine dönmesini bekliyorum.

Hayır. Disk sürücüleri RAM gibi Rastgele Adreslenebilir değildir. Bunun yerine blok depolama cihazlarıdır. Onlardan bir bayt okuyamaz veya yazamazsınız. Ve CPU'nuz tüm sektörü aynı anda okuyamaz, bu rasgele erişime ihtiyaç duyarlar. İşletim sistemleri bu ayrıntı düzeyini sizden gizler, ancak bunu tüm sctorları RAM'e okuyarak, değiştirerek ve geri yazarak yaparlar.

Sonuç olarak, rasgele erişimli bir depolama bloğuna ihtiyacınız vardır. Bu , SRAM'den (hızlı bir RAM türü) yapılan CPU önbelleği olabilir .

Sadece diskler değil. Flash bellek, düşük fiyatının anahtarı olan bloklardan yapılmış tasarımdır. Hatta normal disk sektörlerinden çok daha büyük bloklara sahiptir, ancak bunu işletim sisteminden gizlemek için dahili olarak RAM kullanır.

Bir CPU tarafından doğrudan kullanılabilir kalıcı depolama alanı oluşturabilirsiniz. EEPROM depolaması bu kategoriye girer (Elektronik Olarak Silinebilir Programlanabilir "Salt Okunur" Bellek - "Okuma için Optimize Edilmiş" gerçekten daha iyi bir açıklama olsa da).

Sanal bellek kullandığınızda ve sayfa hatalarını işlemeniz gerektiğinde, en azından sayfa hatasını işleyen kural dışı durum işleyici, sabit sürücüden veri okuyan ve önce kirli sayfaları diske yazan sayfa sürücüsü ve sayfa tabloları gerekir her zaman RAM'de olmak. Çünkü RAM'de değilse, onları tekrar RAM'e değiştiremezsiniz. Ayrıca en az bir sayfa RAM için yer açmanız gerekir.

30 MB önbellek ile büyük bir 12 çekirdekli Xeon gibi bir CPU'nuz varsa, ne RAM ne de sabit sürücüye sahip bir sisteminiz olabilir, ancak sadece önbellek kullanın. (Bunun gerçekten çalışıp çalışmadığından veya herhangi bir nedenle RAM gerekli olup olmadığından emin değilsiniz).

Kavramsal olarak mümkündür. RAM sadece önbellekleme seviyesidir. Modern bir bilgisayarda birçok önbellek seviyesi vardır (CPU'nun L1, L2, L3 .. önbelleklerine bakın, tabii ki Ram, takas alanı - ki bu, RAM olarak kullanılan diskin mantıksal bir bölümüdür ...) veya bir tane ekleyin, makine çalışacaktır. Örneğin, bir Ubuntu canlı cd'si HDD'nin önbellek seviyesini kullanamayabilir. Ancak, RAM seviyesinin yokluğunu destekleyen herhangi bir işletim sistemi olduğunu düşünmüyorum.

Teknik olarak RAM, işlem hızını artırmak için kullanılan birincil geçici bir bellektir. Güç kesildikten sonra, birincil bellekteki veriler kaybolur. Bir disk kullanırsak, yani söylediğiniz gibi, RAM değil, sadece diskimizi çalıştırabiliriz, ancak daha fazla okuma yazma yükü olurdu, böylece sistemi önemli ölçüde yavaşlatır. Bu yüzden RAM kullanıyoruz.