2. Системная шина (магистраль).

Шины – это линии и микросхемы, осуществляющие передачу электрических сигналов определенного функционального значения между различными компонентами пк.

Шины бывают трех типов: адресной, управляющей и данных.

Шина управления – шина, по которой передаются управляющие команды (коды) от устройства управления к отдельным устройствам (модулям). Например, запрос значения какой-либо ячейки в оперативной памяти.

Шина адреса – шина, по которой передаются адреса. Например, адрес ячейки в оперативной памяти.

Шина данных – шина, по которой передаются все остальные данные, не являющиеся командами управления либо адресами.

Основным параметром для шины является ее разрядность. Под разрядностью шины понимают количество битов информации, одновременно передаваемых по линиям шины (8, 16, 32, 64 – разрядные шины).

Совокупность всех шин ПК называется системной магистралью. Это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой.

Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:

1) между микропроцессором и основной памятью;

2) между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;

3) между оперативной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств.

Все блоки ПК, а точнее их порты ввода-вывода, через соответствующие унифицированные разъемы подключаются к шине непосредственно или через контроллеры (адаптеры).

3. Память.

Как известно, процессор исполняет программу, которая считывается из памяти. Память состоит из ячеек, каждая из которых имеет номер – адрес. Эти адреса неизменны, их называют физическими адресами.

Ячейка состоит из разрядов – электронных устройств, которые могут иметь одно из двух возможных состояний, их обозначают «0» и «1». Все ячейки имеют одинаковый размер обычно кратный байту (8, 16, 32, 64 разряда). К любой ячейке памяти можно обратиться непосредственно по адресу.

Обязательным функциональным модулем любого компьютера является основная память, предназначенная для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно используемых в этих программах.

3.1. Основная память включает:

• Оперативное запоминающее устройство (оперативная память, RAM Random Access Memory – память с произвольным доступом) предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации, необходимой для выполнения программы в текущий момент времени. ОЗУ является энергозависимым, т.е. при выключении питания компьютера вся информация, хранящаяся в нем, пропадает. Главными достоинствами оперативной памяти являются ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к ячейке). ОЗУ характеризуется прежде всего емкостью, т.е. наибольшим объемом данных, выраженным в единицах информации. Ёмкость ОЗУ выражают в настоящий момент уже в сотни гигабайт.

• Постоянное запоминающее устройство (ROM Read Only Memory — память только для чтения) предназначено для хранения информация, которую никогда не потребуется изменить. ПЗУ энергонезависимо. Запись в ПЗУ осуществляется при помощи специальных устройств на заводе-изготовителе. Это прежде всего - конфигурация (список устройств и их параметры) компьютера и программа тестирования устройств перед загрузкой операционной системы. Помимо того, в постоянном запоминающем устройстве хранится один из структурных компонентов операционной системы - так называемая базовая система ввода/вывода (BIOS).

• Кэш-память (второго уровня) выполняет промежуточное хранение данных при обмене между ЦП и оперативной памятью. Она позволяет повысить скорость информационного обмена в целом. Если ОЗУ компьютера называется динамической памятью, то кэш-память носит название статической памяти. В отличие от динамической памяти, статическая память работает быстрее и занимает значительно меньше места, но стоимость ее дороже.

2. Внешняя память.

Внешние запоминающие устройства (ВЗУ) обеспечивают долговременное хранение программ и данных. В частности, во внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера.

1. НЖМД (HDD). Внешняя память содержит разнообразные виды запоминающих устройств, но наиболее распространенным, имеющимся практически на любом компьютере, являются накопители на жестких (НЖМД - винчестеры) магнитных дисках.

Назначение накопителей - хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в ОЗУ.

Носителем информации на магнитных дисках является ферромагнитное покрытие. Информация на эти диски записывается и считывается магнитными головками.

Винчестер сделан из сплава на основе алюминия и покрыт магнитным слоем. В этих накопителях пакет магнитных дисков (пластины, нанизанные на одну ось) заключен в герметичный кожух, из которого откачан воздух. Благодаря этому возможна более высокая плотность записи и емкость современных винчестеров достигает уже сотен ГБ. При записи и чтении информации дисковые пластины вращаются вокруг своей оси (до 10000 об/мин), а механизм управления подводит магнитную головку к дорожке, выбранной для записи или чтения информации.

Логическая структура диска такова. Каждый диск делиться на сектора и дорожки. Дорожки (или треки) представляют собой концентрические окружности, вдоль которых размещается информация. Дорожки разделены на сектора. Кластер – объединение последовательно расположенных секторов. Дорожки с одинаковыми номерами с двух сторон и всех поверхностей пластин диска объединяются в цилиндры. Процедура разметки нового диска - нанесение секторов и дорожек - называется форматированием.

2. Наиболее популярная и доступная “Flash-память” (ёмкость уже до 16 Гб.).

3. В качестве устройств внешней памяти используются запоминающие устройства на кассетной магнитной ленте (на рис. 1 – НМЛ ) (стример) емкостью до 100 Гб., а также накопители на оптических дисках (на рис. 1 – НОД ). Стример удобен, например, для долговременного хранения особо ценных системных и личных программ и данных.

Существует несколько разновидностей оптических дисков:

• предназначенных для устройств, допускающие только чтение информации (CD-ROM - Compact Disk - Read Only Memory - компакт-диск с памятью, только читаемой);

• для устройств, допускающих хотя бы однократную запись информации (CD-R (Rewritable)) на рабочем месте пользователя;

• для устройств, позволяющих, подобно накопителям на магнитных дисках, многократную перезапись информации (CD-RW). В стираемых дисках CD-E (Erasable) допускается несколько повторных записей;

• компакт-диски (DVD-ROM, DVD-R, DVD-RAM), созданные по DVD-технологии (Digital Versatile Disk).

Запись информации на CD и DVD производится специальным устройством при помощи лазерного луча (прожигание). Стандартная емкость CD носителей составляет 700 Мбайт, a DVD 4,7 Гб.