2.5. Системная шина, внутренние устройства ввода—вывода

Системная шина (системная магистраль) — совокупность каналов связи между устройствами системного блока, по которым передается информация.

Физически магистраль представляет собой многопроводную линию с гнездами для подключения электронных схем. Часть системной шины составляют проводники, проложенные непосредственно по материнской плате и соединяющие установленные на ней устройства — процессор, оперативную память и другие микросхемы. Другую часть магистрали представляют широкие плоские многоканальные провода. Такими проводами соединяются с материнской платой жесткие диски и дисководы для оптических дисков и дискет.

Устройства ввода-вывода (внутренние) — устройства, встроенные в материнскую плату, предназначенные для возможности подключения внешних устройств ввода и вывода информации.

Устройства ввода-вывода, входящие в упомянутую выше обобщенную схему компьютера — это не монитор, мышь и принтер. Имеются в виду встроенные в системную плату приспособления, соединенные магистралью с процессором и оперативной памятью и дающие принципиальную возможность получения информации извне и передачу ее за пределы материнской платы и системного блока в целом.

К внутренним устройствам ввода-вывода можно отнести:

• контроллеры — специальные схемы, расположенные непосредственно на материнской плате и управляющие периферийными устройствами, такими как принтер, сканер.

• порты, расположенные на боковой поверхности материнской платы таким образом, чтобы через прорези в задней стенке корпуса системного блока были доступны гнезда для подключения проводов от различных внешних устройств. USB-порты, предназначенные для подключения флеш-карт и многих других устройств расположены в современных компьютерах как на задней, так и на передней стенке корпуса и соединены с материнской платой шиной.

3. Внешняя память

3.1. Определение, взаимодействие с основными устройствами, виды

Внешняя память — энергонезависимые устройства, предназначенные для длительного хранения информации.

Следует отметить, что устройства внешней памяти могут конструктивно находиться внутри системного блока (например, жесткий диск), однако они логически являются внешними, необязательными по отношению к основным элементам компьютера — процессору и оперативной памяти. На носителях внешней памяти программы и данные хранятся в пассивном состоянии, они активируются только при загрузке их в оперативную память, где они и обрабатываются процессором.

Взаимодействие указанных устройств можно изобразить схемой:

Внешняя память <=> Оперативная память <=> Кэш <=> Процессор

К внешней памяти компьютера относятся устройства:

• гибкие магнитные диски (дискеты),

• жёсткие магнитные диски (винчестеры, HDD),

• оптические диски (CD, DVD),

• флеш-карты,

• твердотельные диски (флещ-диски, SSD),

• SD карты, Micro SD карты.

3.2. Дискета

Гибкий магнитный диск (дискета) — внешний носитель информации небольшого объема, представляющий собой гибкий пластиковый диск в защитной оболочке.

Полимерная основа диска покрыта с обеих сторон магнитным слоем и помещена в пластиковую упаковку квадратной формы. Дискета имеет физический размер диска 3,5 дюйма (дюйм 2,54 см), информационную емкость 1,44 мегабайта. Процесс записи на дискету информации представляет собой намагничивание соответствующих фрагментов поверхности магнитного слоя.

Для использования дискеты необходим соответствующий дисковод со считывающей и записывающей головкой, который устанавливается в системном блоке, соединяется шиной с материнской платой и имеет прорезь для установки и снятия дискеты на передней панели корпуса. Дискеты в настоящее время практически не используются, нас они интересуют, в первую очередь, с точки зрения логической структуры хранения информации.

Информация на дискету записывается по концентрическим дорожкам (трекам), нумерация дорожек начинается с нуля и отсчитывается от внешнего края диска. Дорожки радиальными линиями делятся на сектора, Участок на пересечении дорожки и сектора называется кластер, емкость его 512 килобайт, все кластеры на диске пронумерованы.

Информация записывается на диск поименованными порциями — файлами, для поиска нужного файла на диске составляется специальный каталог.

FAT-таблица — оглавление диска, хранящееся на нулевой дорожке и содержащее список каталогов и файлов с адресами кластеров, с которых они начинаются.

FAT-таблица подобна оглавлению книги, она позволяет пользователю быстро найти нужную информацию.