Структурная схема внутренней архитектуры персонального компьютера

1.2. Системный блок

В состав системного блока входят процессор, внутренняя память, накопители на гибких и жестких магнитных дисках. Рассмотрим назначение каждого из этих устройств.

В памяти компьютера хранятся программы и обрабатываемая информация. Основными характеристиками различных типов и устройств памяти являются их объем и быстродействие. Память компьютера можно разделить на внутреннюю и внешнюю.

В нутренняя память ЭВМ обладает двумя основными свойствами: дискретностью и адресуемостью. Память дискретна – это значит, что память состоит из некоторых ячеек. Ячейка памяти называется бит. Один бит – это двоичный разряд памяти. Он хранит двоичный код (0 или 1). Само слово «бит» означает двоичную цифру. Итак, память компьютера – это упорядоченная последовательность двоичных разрядов (бит). Эта последовательность делится на группы по 8 разрядов; каждая такая группа образует байт памяти. Следовательно, слова «бит» и «байт» обозначают названия основных единиц измерения емкости запоминающих устройств. Объем памяти ЭВМ измеряется в килобайтах (1 Кбайт (Кб) =байта = 1024 байта), мегабайтах (1 Мбайт (Мб) = 1024 Кбайта), гигабайтах (1 Гбайт (Гб) = 1024 Мбайт). Ячейка памяти – это группа последовательных байтов внутренней памяти, вмещающая в себя информацию, доступную для обработки отдельной командой процессора. Содержимое ячейки памяти называется машинным словом. Байты внутренней памяти пронумерованы. Нумерация начинается с нуля. Порядковый номер байта называется адресом байта (подобно тому, как номер квартиры в доме есть адрес этой квартиры). Принцип адресности памяти означает, что любая информация заносится в память и извлекается из нее по адресам.

Внутренняя память состоит из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), или оперативной памяти (ОП), и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).

ОЗУ – быстрая, энергозависимая память. В ОЗУ хранятся исполняемые в данный момент программа и данные, с которыми она непосредственно работает. ОЗУ – это память, используемая как для чтения, так и для записи информации. При отключении электропитания информация в ОЗУ не сохраняется. Процессор может обращаться к ячейкам памяти в произвольном порядке, при этом время чтения/записи информации для всех ячеек одинаково (оно измеряется микросекундами).

ПЗУ – быстрая, энергонезависимая память. ПЗУ – это память, предназначенная только для чтения. Информация заносится в нее один раз и сохраняется постоянно. В ПЗУ хранится информация, присутствие которой постоянно необходимо в компьютере. Обычно это компоненты операционной системы.

Для ускорения доступа к данным используется специальное устройство, называемое кэш-памятью. Кэш-память – это «сверхоперативная» память сравнительно небольшого объема (обычно до 1 Мбайта), построенная на иной элементной базе, чем оперативная память. В кэш-памяти хранятся наиболее часто используемые участки оперативной памяти. При обращении процессора к памяти сначала производится поиск нужных данных в кэш-памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к оперативной памяти, то среднее время доступа к памяти уменьшается.

Внешняя память компьютера предназначена для хранения информации, как правило, вне компьютера, с целью последующего ее использования. Устройства, которые обеспечивают запись информации на носители, а также ее поиск и считывание в оперативную память, называют накопителями (дисководами).

Гибкие магнитные диски (дискеты) предназначены для переноса документов и программ с одного компьютера на другой, хранения архивных копий и информации, не используемой постоянно на компьютере.

Жесткий магнитный диск, или винчестер, предназначен для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ и т.д.

Любой магнитный диск первоначально к работе не готов. Для приведения его в рабочее состояние он должен быть отформатирован, т.е. должна быть создана структура диска.