Компьютер имеет 512 МБ оперативной памяти, количество бит, соответствующее этому значению, больше
Обновлено: 21.11.2024
Что влияет на производительность компьютеров
В целом производительность компьютера зависит от того, насколько хорошо он работает вместе. Постоянная модернизация одной части компьютера при оставлении устаревших частей не сильно улучшит производительность, если вообще улучшит. Ниже мы обсудим некоторые из наиболее важных частей компьютера в отношении его скорости и вычислительной мощности. Описание этих частей ни в коем случае не является полным и служит только для того, чтобы дать новым пользователям некоторое представление о том, что означают различные характеристики компьютера. Следует также отметить, что последний раз эта веб-страница обновлялась в январе 2003 г., но те же факторы все еще могут применяться в 2006 г. Процессор, память и видеокарта являются наиболее важными компонентами, определяющими производительность внутри компьютера. Любая информация об оборудовании устареет примерно через шесть месяцев или около того. Цель этого раздела — понять, что означает каждая спецификация и что делает каждая ее часть.
Справочная таблица | |
Бит (b) | Наименьшая возможная единица хранения. 1 или 0. |
Байт (B) | 8 бит | Килобайт (КБ) | 1000* байт |
Мегабайт ( МБ) | 1000 КБ |
Гигабайт (ГБ) | 1000 МБ |
* Обычно для удобства используется приблизительное значение 1000. Фактическое значение равно 1024. |
Частота процессора (МГц, кэш L1 L2, x86 и другие типы чипов)
Средний настольный ПК (1,5–2,5 ГГц)
Средний ноутбук или Macintosh (1,0 ГГц)
Тактовая частота, также известная как скорость процессора, часто рассматривается как основной фактор, влияющий на общую производительность компьютера. В редких случаях это так, но средний пользователь редко использует 100 процентов мощности своего центрального процессора. (ЦПУ). Такие вещи, как кодирование видео или шифрование файлов, или все, что связано с большими и сложными числами, требует большой мощности процессора. Большинство пользователей проводят большую часть своего времени за набором текста, чтением электронной почты или просмотром веб-страниц. В это время ЦП компьютера, вероятно, колеблется в пределах 1 или 2 процентов от его общей скорости. Время запуска, вероятно, является единственным периодом, когда ЦП испытывает нагрузку, и даже в этом случае оно часто ограничено из-за скорости жесткого диска.
- Мегагерц (МГц) или гигагерц (ГГц или 1000 МГц) — это количество раз, которое ЦП может переключать между 1 и 0. Это движущая сила мощности процессора (при прочих равных условиях). Чипы с большей частотой МГц потребляют больше энергии и выделяют больше тепла.
- Кэш уровня 1 (L1) и уровня 2 (L2) обычно представляет собой встроенную оперативную память, которая работает очень быстро. SRAM отличается от системной RAM и используется только в процессорах. Он хранит данные непосредственно перед и после их обработки. SRAM очень дорогая; большинство чипов сегодня имеют только 128 килобайт кэш-памяти L1 и 256-512 КБ кэш-памяти L2. (Это то, что отличает чип Pentium 3 или 4 от процессора Celeron)
- x86 — это тип архитектуры всех компьютеров под управлением Windows. Все процессоры, продаваемые сегодня для компьютеров под управлением ОС Windows (операционной системы), являются 32-битными, то есть они обрабатывают 32 бита информации за каждый такт (чип с частотой 1 ГГц выполняет 1 миллиард тактов в секунду). Не все процессоры x86. Например, в компьютерах Apple используется микросхема Motorola под названием PowerPC, которая бывает как 64-битной, так и 128-битной. Это одна из причин, по которой компьютеры Apple могут превосходить высокопроизводительные ПК, несмотря на более низкую скорость процессора. В настоящее время Intel и AMD разрабатывают 64-битные чипы x86. Недостаток архитектуры с более высоким разрядом заключается в том, что необходимо вносить изменения в любое программное обеспечение, с которым можно работать в новом дизайне; это одна из причин, по которой программное обеспечение Mac не будет работать без специального программного обеспечения на ПК, и наоборот.
Скорость и размер системной оперативной памяти (МГц и мегабайты)
Средний рабочий стол — 256 мегабайт
Средний ноутбук — 128 мегабайт
Объем и скорость оперативной памяти на вашем компьютере сильно влияют на производительность вашего компьютера. Если вы пытаетесь запустить Windows XP с 64 МБ ОЗУ, это, вероятно, даже не сработает. Когда компьютер использует всю доступную оперативную память, он должен начать использовать жесткий диск для кэширования данных, что происходит намного медленнее. Постоянная передача данных между ОЗУ и виртуальной памятью (памятью жесткого диска) значительно замедляет работу компьютера. Особенно при попытке загрузить приложения или файлы.
Эти два типа различаются технологией, которую они используют для хранения данных, динамическая RAM является более распространенным типом. Динамическая оперативная память должна обновляться тысячи раз в секунду. Статическое ОЗУ не нужно обновлять, что делает его быстрее; но это также дороже, чем динамическая память.Оба типа ОЗУ энергозависимы, то есть теряют свое содержимое при отключении питания.
Также может влиять скорость вашей оперативной памяти. Нормальная скорость оперативной памяти в большинстве компьютеров сегодня составляет 100 pc (100 МГц). Это работает нормально для большинства приложений. Геймеры или высокопроизводительные компьютеры, вероятно, используют оперативную память DDR (удвоенная скорость передачи данных). Он новее и дороже, но работает значительно быстрее (266 МГц). Обратите внимание, что все компьютеры не могут использовать оперативную память DDR. Для получения информации о системной оперативной памяти см.:
Скорость и размер диска (об/мин и гигабайты)
Средний рабочий стол (40 гигабайт)
Средний ноутбук (20 гигабайт)
Важнейшим фактором производительности вашего компьютера является скорость жесткого диска. Насколько быстро жесткий диск может находить (среднее время поиска), читать, записывать и передавать данные, будет иметь большое значение для производительности вашего компьютера. Большинство жестких дисков сегодня вращаются со скоростью 7200 об/мин, старые модели и ноутбуки по-прежнему вращаются со скоростью 5200 об/мин, что является одной из причин, по которой ноутбуки часто кажутся вялыми по сравнению с настольными компьютерами.
Размер вашего жесткого диска очень мало влияет на производительность компьютера. Пока у вас достаточно свободного места для виртуальной памяти и если диск дефрагментирован, он будет работать хорошо, независимо от размера. Для получения дополнительной информации о жестких дисках см.:
Видеокарта - (встроенная видеопамять, тип чипа и скорость)
Средний настольный компьютер (младшая карта AGP 32–64 МБ)
Средний ноутбук (встроенный чип 16 МБ)
Всякий раз, когда ваш компьютер выводит изображение на экран, что-то должно его отобразить. Если компьютер делает это с помощью программного обеспечения, оно часто работает медленно и влияет на производительность остальной части компьютера. Кроме того, изображение не будет отображаться столь же четко или плавно, как в случае с видео. Даже младшая видеокарта значительно повысит производительность компьютера, передав большую задачу по рендерингу изображений на экране с процессора на видеокарту. Если вы работаете с большими файлами изображений, видео или играете в игры, вам понадобится более мощная видеокарта.
Видеокарты используют собственную оперативную память, называемую видеопамятью. Чем больше у компьютера видеопамяти, тем больше текстур и изображений карта может запомнить за один раз. Графические карты высокого класса для настольных компьютеров теперь имеют до 64 мегабайт видеопамяти, ноутбуки часто имеют только 8 или 16 мегабайт видеопамяти. Чтобы узнать больше о видеокартах, см.:
Сколько битов адреса требуется (например, для счетчика программ) в компьютере с байтовой адресацией и 512 Мбайт ОЗУ?
Как выглядит формула?
Как это связано с тем, что 32 бита могут адресовать не более 4 ГБ оперативной памяти?
Помните, что на практике бывает меньше, а иногда и больше! Могут быть биты адреса, которые зарезервированы для какой-то другой цели, поэтому у вас есть диапазон памяти, который никогда не будет доступен. Вы также можете получить доступ к большему количеству памяти, чем это, с помощью инструкции, которая гласит: «Адрес теперь относится к этому другому блоку 512 МБ, пока мы не поменяемся обратно»
@Caleb - вот почему я написал это как комментарий, а не как ответ. И на такие вопросы, как "почему я вижу только 2 ГБ на моей 32-битной машине в Windows, но 64 ГБ в Linux"
5 ответов 5
Для адресации n байтов требуется log2(n) бит. Например, вы можете хранить 256 различных значений в 8-битном числе, поэтому 8 битов могут адресовать 256 байтов. 2 · 10 = 1024, поэтому вам нужно 10 бит для адресации каждого байта в килобайте. Точно так же вам нужно 20 бит для адресации каждого байта в мегабайте и 30 бит для адресации каждого байта в гигабайте. 2 32 = 4294967296 — количество байтов в 4 гигабайтах, поэтому вам нужен 32-битный адрес для 4 ГБ памяти.
Логарифм обратен возведению в степень. log2(2^X) == X . Следовательно, log2(512) == log2(2^9) == 9. Кроме того, большинство калькуляторов предоставляют log10, но вы можете преобразовать log10 в log2, разделив на log10(2). Например, Google Calculator: log(512*1024*1024) / log(2)
Существующие ответы объясняют, что формула для адресации оперативной памяти: 2^BITS = адресуемая оперативная память, но не объясняют, почему.
Рассмотрите систему с 2 битами. Он может адресовать 4 байта оперативной памяти следующим образом:
Байт 0: 00
Байт 1: 01
Байт 2: 10
Байт 3: 11
Для каждого дополнительного бита мы можем адресовать в два раза больше памяти. Например, добавьте 0 бит к каждому для байтов 0-3, затем добавьте 1 бит для байтов 4-7. Мы обращаемся к байту X, используя расположение битов, соответствующее X в двоичном формате.
Вам нужен журнал (по основанию 2) из N байтов, чтобы напрямую обращаться к N байтам ОЗУ.
Таким образом, 32-битный адрес позволяет напрямую ссылаться на 2^32 байта (4 ГБ). 64-битный адрес позволяет напрямую ссылаться на 2^64 байта (16 эксабайт).
Сколько битов адреса требуется (например, для счетчика программ) в компьютере с байтовой адресацией и 512 Мбайт ОЗУ?
Ответа нет.
Для современных систем программное обеспечение использует виртуальную память, а виртуальная память не имеет ничего общего с физической памятью. Например, у вас может быть 512 МиБ ОЗУ, 1,5 ГиБ пространства подкачки и 2 ГиБ файлов с отображением памяти.
Для большинства систем с объемом оперативной памяти около 512 МБ; обычно вам нужны/ожидаются 32-битные адреса и 32-битный указатель инструкций (и иметь 4 ГБ виртуального адресного пространства на процесс, включая пространство, зарезервированное ядром).
Обратите внимание, что "объем оперативной памяти" также не имеет ничего общего с фактическим размером физического адреса или минимальным размером физического адреса. Компьютеру с 512 МБ ОЗУ, 4 МБ ПЗУ и 512 МБ подключенных к памяти устройств (видеокарты и т. д.) может потребоваться как минимум 2 ГБ физического адресного пространства (и на самом деле может быть 4 ГБ физического адресного пространства).
Проблема 2
- Сколько страниц находится в виртуальном адресном пространстве?
- Каков максимальный размер адресуемой физической памяти в этой системе?
- Если средний размер процесса составляет 8 ГБ, вы бы использовали одноуровневую, двухуровневую или трехуровневую таблицу страниц? Почему?
- Вычислите средний размер таблицы страниц в ответе на вопрос 3 выше.
-
36-битный адрес может адресовать 2 ^ 36 байтов в машине с байтовой адресацией. Поскольку размер страницы составляет 8 КБ (2^13), количество адресуемых страниц равно 2^36 / >2^13 = 2^23
Чтобы принять решение, нам необходимо проанализировать требования к памяти и времени для схем подкачки. В приведенных ниже расчетах учитывается средний размер процесса.
Пейджинг 1 уровня
Поскольку у нас есть 2^23 страницы в каждом виртуальном адресном пространстве, и мы используем 4 байта на запись в таблице страниц, размер таблицы страниц будет 2^23 * 2^2 = 2 ^ 25. Это 1/256 собственного пространства памяти процесса, так что это довольно дорого. (32 МБ)
Пейджинг 2 уровня
Адрес будет разделен на 12 | 11 | 13, так как мы хотим, чтобы страницы таблицы страниц умещались на одной странице, и мы также хотим разделить биты примерно поровну.
Поскольку размер процесса составляет 8 ГБ = 2^33 Б, я предполагаю, что это означает, что общий размер всех отдельных страниц, к которым обращается процесс, составляет 2^33 Б. Следовательно, этот процесс обращается к 2^33 / 2^13 = 2^20 страниц. Нижний уровень таблицы страниц содержит 2^20 ссылок. Мы знаем, что размер каждого фрагмента нижнего уровня таблицы страниц составляет 2 ^ 11 записей. Таким образом, нам нужно 2^20 / 2^11 = 2^9 фрагментов нижнего уровня.
Тогда общий размер таблицы страниц равен:
//размер внешней таблицы страниц | //общий размер внутренних страниц< /td> | |
1 * 2^12 * 4 | + 2^9 * 2^11 * 4 | = 2^20 * ( 2^-6 + 4) ~4 МБ |
3 уровня пейджинга
Для 3 уровня пейджинга мы можем разделить адрес следующим образом:
8 | 8 | 7 | 13
Опять же, используя те же рассуждения, что и выше, нам нужно 2 ^ 20/2 ^ 7 = 2 ^ 13 фрагментов таблицы страниц уровня 3. Каждый фрагмент таблицы страниц уровня 2 ссылается на 2^8 фрагментов таблицы страниц уровня 3. Итак, нам нужно 2^13/2^8 = 2^5 таблиц уровня 2. И, конечно же, одна таблица уровня 1.
Общий размер таблицы страниц равен:
//размер внешней таблицы страниц | //общий размер таблиц уровня 2 | //общий размер самых внутренних таблиц | |
1 * 2^8 * 4 | 2^5 * 2^8 *4 | 2^13 * 2^7 * 4 | ~4MB |
Проблема 3
- Каков размер страницы в такой системе? Объясните свой ответ (число без обоснования не будет засчитано).
-
4К. Последние 12 бит виртуального адреса представляют собой смещение на странице, которое варьируется от 0 до 4095. Таким образом, размер страницы равен 4096, то есть 4 КБ.
Поскольку физические адреса имеют длину 44 бита, а размер страницы — 4 КБ, номер кадра страницы занимает 32 бита. Принимая во внимание 4 защитных бита, каждая запись таблицы страниц уровня 3 занимает (32+4) = 36 бит. Округление для выравнивания записей по байтам (словам) приведет к тому, что каждая запись будет потреблять 40 (64) бит или 5 (8) байтов. Для таблицы из 256 записей нам потребуется 1280 (2048) байт.
Таблица страниц верхнего уровня не должна предполагать, что таблицы страниц 2-го уровня выровнены по страницам. Итак, мы храним там полные физические адреса. К счастью, нам не нужны управляющие биты. Таким образом, каждая запись занимает не менее 44 бит (6 байтов для выравнивания по байтам, 8 байтов для выравнивания по словам). Таким образом, каждая таблица страниц верхнего уровня имеет размер 256*6 = 1536 байт (256 * 8 = 2048 байт).
Попытка воспользоваться выравниванием по 256 элементам для уменьшения размера элемента, вероятно, не стоит усилий. Сделать это было бы сложно; вам нужно будет написать новый распределитель памяти, который гарантирует такое выравнивание.Кроме того, мы не можем полностью уместить таблицу в выровненную область размером 1024 байта (44-10 = 34 бита на адрес, что потребовало бы более 4 байтов на запись), и округление размера до следующей степени двойки не спасло бы использовать любой размер, а не просто хранить указатели и использовать обычный распределитель.
Аналогично каждая запись в таблице страниц 2-го уровня представляет собой 44-битный физический указатель, 6 байтов (8 байтов) при выравнивании по байтам (словам). Таким образом, таблица с 16 элементами занимает 96 (128) байт. Таким образом, требуемое пространство составляет 1536 (2048) байт для таблицы страниц верхнего уровня + 96 (128) байт для одной таблицы страниц второго уровня + 1280 (2048) байт для одной таблицы страниц третьего уровня = 2912 (4224) байт. Поскольку процесс может уместиться ровно на 16 страницах, внутренняя фрагментация не тратит память впустую.
Таким образом, требуемое пространство составляет 1536 (2048) байт для таблицы страниц верхнего уровня + 3 * 96 (3 * 128) байт для 3 таблиц страниц второго уровня + 3 * 1280 (3 * 2048) для 3 таблиц страниц третьего уровня. таблица страниц = 5664 (8576) байт.
Проблема 4
В соответствии с философией проектирования процессоров RISC, заключающейся в перемещении аппаратной функциональности в программное обеспечение, вы видите предложение о том, чтобы разработчики процессоров удаляли MMU (блок управления памятью) из аппаратного обеспечения. Чтобы заменить MMU, компиляторы генерируют так называемый позиционно-независимый код (PIC). PIC может быть загружен и запущен по любому адресу без выполнения какого-либо перемещения. Если предположить, что код PIC работает так же быстро, как код без PIC, в чем будет недостаток этой схемы по сравнению со страничным MMU, используемым в современных микропроцессорах?
Решение:
Нужно решение.
Проблема 5
Опишите преимущества использования MMU, включающего сегментацию и пейджинг, по сравнению с теми, которые используют только пейджинг или чистую сегментацию. Представьте свой ответ в виде отдельных списков преимуществ перед каждой из чистых схем.
Решение:
Нужно решение.
Проблема 6
Рассмотрите следующий фрагмент кода, который умножает две матрицы. Предположим, что двоичный файл для выполнения этой функции умещается на одной странице, и стек также умещается на одной странице. Предположим далее, что для хранения целого числа требуется 4 байта. Вычислите количество промахов TLB, если размер страницы равен 4096, а TLB имеет 8 записей с замещающей политикой, состоящей из LRU.
Решение:
1024*(2+1024*1024) = 1073743872
Двоичный файл и стек умещаются на одной странице, поэтому каждый занимает одну запись в TLB. Пока функция работает, она постоянно обращается к двоичной странице и странице стека. Таким образом, две записи TLB для этих двух страниц будут все время находиться в TLB, а данные могут занимать только оставшиеся 6 записей TLB.
Мы предполагаем, что две записи уже находятся в TLB, когда функция начинает выполняться. Затем нам нужно рассмотреть только эти страницы данных.
Поскольку для хранения целого числа требуется 4 байта, а размер страницы составляет 4096 байт, для каждого массива требуется 1024 страницы. Предположим, что каждая строка массива хранится на одной странице. Тогда эти страницы можно представить в виде a[0..1023], b[0..1023], c[0..1023]: Страница a[0] содержит элементы a[0][0..1023], страница a[1] содержит элементы a[1][0..1023] и т. д.
Для фиксированного значения i, скажем, 0, функция выполняет цикл по j и k, у нас есть следующая ссылочная строка:
Для ссылочной строки (всего 1024 строки) a[0], c[0] приведут к двум промахам TLB. Поскольку доступ к a[0] и b[0] будет осуществляться через каждые четыре обращения к памяти, эти две страницы не будут заменены алгоритмом LRU. Для каждой страницы в b[0..1023] каждый раз при доступе к ней будет происходить один промах TLB. Таким образом, количество промахов TLB для второго внутреннего цикла равно
2+1024*1024 = 1048578.
Введите значение в мегабайтах (МБ) для преобразования в байты (В).
Сколько байт в мегабайте
1 мегабайт равен 1 000 000 байт (десятичное число).
1 МБ = 10 6 Б в системе счисления 10 (SI).
1 мегабайт равен 1048576 байтам (в двоичном формате).
1 МБ = 2 20 Б по основанию 2.
Разница между МБ и Б
Обозначение мегабайта — МБ, байта — B.
Мегабайт больше байта. MB имеет приставку Mega. Мегабайт в 1 000 000 раз больше, чем Байт.
Мегабайты и байты
Мегабайты (МБ) | Байты (B) |
---|---|
10 6 байт (основание 10) small> | 10 0 байт (основание 10) |
1000 2 байта | 1000 0 байт |
1 000 000 байт | 1 байт |
2 20 байт (основание 2)< /small> | 2 0 байт (основание 2) |
1 048 576 байт | 1 байт< /td> |
1 000 000 × 8 бит | 1 × 8 бит |
8 000 000 бит | 8 бит |
Мегабайт
Мегабайт (МБ) — это единица передаваемой или хранимой цифровой информации, которая широко используется в информационных и компьютерных технологиях. В системе СИ один мегабайт равен 1 000 000 байт.При этом практически 1 мегабайт используется как 2 20 Б, что означает 1 048 576 байт. В настоящее время количество информации, измеряемое в мегабайтах, используется для представления размера типичного файла MP3, размера изображения JPEG и т. д.
Байты
Байт — это основная единица передачи и хранения цифровой информации, широко используемая в информационных технологиях, цифровых технологиях и других смежных областях. Это одна из самых маленьких единиц памяти в компьютерных технологиях, а также одна из самых основных единиц измерения данных в программировании. Самые ранние компьютеры были сделаны с процессором, поддерживающим 1-байтовые команды, потому что в 1 байте можно отправить 256 команд. 1 байт состоит из 8 битов, которые вместе используются как единое целое при хранении, обработке или передаче цифровой информации.
Примеры перевода мегабайтов в байты
Таблица преобразования МБ в байты
432 байтаПохожие конвертеры мегабайт
-
(МБ в B) (МБ в КБ) (МБ в ГБ) (МБ в ТБ) (МБ в b) (МБ в кбит) (МБ в Мбит) (МБ в Гбит) (МБ в КиБ) (МБ в МиБ) (МБ в ГиБ)
Guest3,5 МБ означает 3 с половиной мегабайта, ничего особенно десятичного в этом нет. .Игнорируйте сумасшедшую десятичную мегабайтную мебибайтную BS и поймите, что это произошло только для того, чтобы скрыть тот факт, что производители жестких дисков нас грабят. о, и глупая идея пытаться привести компьютеры к стандартным метрическим весам и мерам, то есть километрам, килограммам и т. д. Придерживайтесь традиционного способа, и не должно быть путаницы. .
С — лучший язык.
AussieDev Я согласен с тем, что двоичный код является стандартом де-факто в Dev, IT и т. д., НО те маркетологи, которые любят использовать десятичные числа, чтобы их спецификации звучали лучше. Итак, то, что они продают вам как диск емкостью 1 ТБ, составляет ровно 1 000 000 000 000 байт, но, поскольку в инженерном мире 1 ГБ 10243, а не 10003, ваша ОС сообщает, что тот же диск при форматировании составляет 931 ГБ. Подлые дьяволы. .
При работе с размерами файлов в коде вы обычно используете ДВОИЧНОЕ значение. Какова цель десятичного значения и когда вы его используете? .
Хорошо, но какая разница между 3,5 МБ и 37 МБ? У первого есть десятичная дробь, у второго нет. .
C — не лучший язык, это единственный, который вы знаете.
C — не лучший язык, это единственный, который вы знаете.
100 МБ 100 000 000 байт 104 857 600 байт .
вы пишете .и кто учится программированию .pgog - основа нашей жизни.C - лучший язык .
Читайте также: