Là một máy tính không có RAM, nhưng với một đĩa, tương đương với một máy tính có RAM?

Bộ nhớ được sử dụng cho nhiều thứ, như tôi hiểu. Nó phục vụ như một bộ đệm đĩa và chứa các hướng dẫn của chương trình, ngăn xếp & heap của chúng. Đây là một thử nghiệm suy nghĩ. Nếu người ta không quan tâm đến tốc độ hoặc thời gian để máy tính thực hiện việc bẻ khóa, thì bộ nhớ tối thiểu có thể có là bao nhiêu, giả sử một chiếc có một đĩa rất lớn? Có thể loại bỏ bộ nhớ và chỉ cần có một đĩa?

Bộ nhớ đệm rõ ràng là không cần thiết. Nếu chúng ta thiết lập không gian hoán đổi trên đĩa, ngăn xếp chương trình và heap cũng không cần bộ nhớ. Có bất cứ điều gì đòi hỏi phải có bộ nhớ?

Chắc chắn rồi. Về nguyên tắc, với phần cứng phù hợp, bạn có thể có một đĩa, với mọi thứ được lưu trữ trên đĩa. Bất cứ khi nào CPU thực hiện lệnh tải hoặc lưu trữ, có thể có một số phần cứng biến nó thành đĩa đọc hoặc ghi. Nó cực kỳ chậm: trên một đĩa từ tính, mỗi lần tìm kiếm mất khoảng 10ms, do đó bạn có thể thực hiện khoảng 100 lần đọc và ghi truy cập ngẫu nhiên mỗi giây.

Một số hệ thống có bộ nhớ flash được ánh xạ vào không gian địa chỉ của chúng. Bộ nhớ flash cung cấp lưu trữ không biến động (liên tục). Vì vậy, trong một số cách, điều này giống với những gì bạn đề cập - mặc dù những hệ thống đó cũng thường có RAM.

Về khả năng tính toán, người ta biết rằng mọi máy tính hiện đại đều có thể được mô phỏng bằng Máy Turing có bộ lưu trữ duy nhất là một tế bào băng tuyến tính duy nhất có thể được viết. Giả sử bạn có thể tiếp tục thêm dung lượng đĩa không giới hạn, một máy tính chỉ có ổ cứng cũng mạnh như vậy. Vì vậy, chắc chắn bạn có thể làm cho một máy tính mà không cần bộ nhớ.

Tất nhiên, không có ổ cứng "không giới hạn", nhưng cũng không có RAM không giới hạn.

Có một số vấn đề thực tế, ví dụ, bạn sẽ cần các quy ước để ánh xạ các khu vực và địa chỉ khác nhau trên đĩa, một hệ điều hành ghi vào đĩa để lưu trữ trung gian và địa chỉ đĩa được quản lý. Trong thực tế, cuối cùng bạn sẽ mô phỏng chặt chẽ RAM trên ổ cứng của bạn.

Câu hỏi không hoàn toàn là học thuật. Đó là một vấn đề của hồ sơ lịch sử rằng một trong những máy tính được sản xuất thương mại sớm nhất [xin lỗi, tôi không nhớ là máy nào] không có RAM - tất cả các chương trình được thực hiện bằng cách lấy hướng dẫn trực tiếp từ trống từ [một xi lanh quay với bề mặt từ tính bên ngoài (đĩa đến sau)]. Nó tương đối chậm, nhưng rẻ hơn nhiều so với các đối thủ. [đây là cách trở lại trong những ngày 'ống']

Thật thú vị, nó đi kèm với một công cụ đã lỗi thời được gọi là 'trình tối ưu hóa trình biên dịch' - tức là trình biên dịch không chỉ tạo ra các lệnh máy, nó đã viết chúng ra trống không liên tục để giảm thiểu, cho mỗi lệnh, lượng thời gian chờ trống quay sang bên tiếp theo.

Không. Ổ đĩa không phải là Địa chỉ ngẫu nhiên như RAM. Thay vào đó, chúng chặn các thiết bị lưu trữ. Bạn không thể đọc hoặc viết một byte từ họ. Và CPU của bạn không thể đọc toàn bộ một khu vực cùng một lúc, họ cần quyền truy cập ngẫu nhiên đó. Các hệ điều hành che giấu mức độ chi tiết này từ bạn, nhưng chúng làm như vậy bằng cách đọc toàn bộ bộ ghi vào RAM, sửa đổi nó và viết lại.

Kết quả là, bạn cần một khối lưu trữ truy cập ngẫu nhiên. Tuy nhiên, đây có thể là bộ đệm CPU, được tạo từ SRAM (một loại RAM nhanh).

Đó không chỉ là đĩa. Bộ nhớ flash là do thiết kế được xây dựng từ các khối, đó là chìa khóa cho giá thấp của nó. Nó thậm chí có khối lớn hơn nhiều so với các ổ đĩa thông thường, nhưng nó sử dụng RAM bên trong để ẩn nó khỏi HĐH.

Bạn có thể tạo bộ nhớ liên tục mà CPU có thể sử dụng trực tiếp. Bộ nhớ EEPROM sẽ nằm trong danh mục này (Bộ nhớ "Chỉ đọc" có thể lập trình được bằng điện tử - mặc dù "Tối ưu hóa đọc" sẽ là một mô tả thực tế tốt hơn).

Khi bạn sử dụng bộ nhớ ảo và cần xử lý lỗi trang, thì ít nhất, trình xử lý ngoại lệ xử lý lỗi trang, trình điều khiển đĩa đọc dữ liệu từ ổ cứng và trước tiên ghi các trang bẩn vào đĩa và các bảng trang cần để được trong RAM tất cả các thời gian. Bởi vì nếu chúng không có trong RAM, bạn không thể trao đổi chúng trở lại vào RAM. Thêm vào đó bạn cần không gian cho ít nhất một trang RAM.

Nếu bạn có CPU như Xeon 12 lõi đồ sộ với bộ nhớ cache 30 MB, có thể có một hệ thống không có RAM cũng không có ổ cứng, nhưng chỉ sử dụng bộ nhớ đệm. (Không chắc chắn nếu điều đó thực sự hoạt động hoặc nếu vì lý do nào đó cần phải có RAM).

Đó là khái niệm có thể. RAM chỉ là một mức bộ nhớ đệm. Có nhiều cấp độ bộ nhớ đệm trong một máy tính hiện đại (xem bộ nhớ cache L1, L2, L3 .. của CPU, tất nhiên là Ram, vùng trao đổi - đây là phần logic của đĩa được sử dụng làm RAM ...-), nếu bạn đặt hoặc thêm một, máy sẽ hoạt động. Ví dụ, một đĩa CD trực tiếp Ubuntu có thể không sử dụng mức bộ nhớ đệm của ổ cứng. Tuy nhiên, tôi không nghĩ có bất kỳ HĐH nào có thể hỗ trợ việc không có mức RAM.

Về mặt kỹ thuật, RAM là bộ nhớ biến động chính được sử dụng để cải thiện tốc độ xử lý. Khi mất điện, dữ liệu trong bộ nhớ chính sẽ bị mất. Nếu chúng tôi sử dụng đĩa, như bạn nói, chỉ có đĩa chứ không phải RAM, chúng tôi vẫn có thể chạy máy tính của mình nhưng sẽ có nhiều chi phí ghi hơn do đó làm chậm đáng kể hệ thống. Do đó, chúng tôi sử dụng RAM.