Студопедия
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Архитектурные принципы Джона фон Нэймана

Читайте также:
  1. II. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ
  2. II. Принципы, требования и гарантии законности.
  3. II. Этические принципы
  4. III Принципы организации производственных процессов
  5. IV. Принципы конституционного судопроизводства
  6. VI. Общие принципы поведения должностных лиц
  7. А) Общие принципы и подходы к изучению истории отечественного государства и права.
  8. Адаптация. Ее роль в норме и патологии. Общие принципы и механизмы адаптации.
  9. Аденомиоз. Клиника, диагностика, принципы лечения.
  10. Архитектура ОС Unix. Ядро ОС. Основные функции. Принципы взаимодействия с ядром.
  1. Розроблено принципи побудови, спроектована, створена i випускалася перша i єдина у свiтi трiйкова ЕОМ "Сетунь". М.П. Брусенцов. Московський державний унiверситет (1956-1958).
  2. Розроблено принципи побудови, спроектована i створена перша (i єдина у свiтi), введена в експлуатацiю суперпродуктивна спецiалiзована ЕОМ вiйськового призначення з використанням системи числення в залишках. I.Я. Акушський. Мiнiстерство оборони СРСР (1958).
  3. Розпочато випуск першої у свiтi ЕОМ з багатоформатною векторною структурою для систем попередження про ракетний напад i загальне спостереження за космiчним простором (М-10). М.О. Карцев. НДIОК, Мiнiстерство радiопромисловостi СРСР, Москва (1973).
  4. Вперше в свiтi запропонована i реалiзована концепцiя цiлком паралельної обчислювальної системи - з розпаралелюванням на всiх чотирьох рiвнях: програм, команд, даних i слiв (обчислювальнi комплекси на базi ЕОМ М-10). М.О. Карцев, НДIОК, Мiнiстерство радiопромисловостi СРСР, Москва (1976-1980).
  5. Розпочато випуск багатопроцесорної векторної ЕОМ (М-13) для переоснащення систем попередження про ракетний напад i загальне спостереження за космiчним простором. М.О. Карцев, НДIОК, Мiнiстерство радiопромисловостi СРСР, Москва (1984).

 

Архитектурные принципы Джона фон Нэймана

 

Обобщив опыт создания первых компьютеров MARK II (1945), ENIAC (1946), EDSAC (1949, первый компьютер с хранимой в памяти программой) ам. – венгерский математик Джон фон Нейман предложил структуру и архитектурные принципы построения компьютеров, ставшие классическими до наших дней. Эти принципы легли в основу ам. Компьютера IAC (1952). Аналогичные принципы были предложены украинским ученым Лебедевым в 1948. Они легли в основу первого в континентальной Европе электронного компьютера, запущенного в Украине в 1951 г.

 

Рассмотрим фоннеймановские принципы.

1. Принцип единства составных частей компьютера.

Компьютер представляет совокупность устройств управления, вычислений, ввода-вывода информации и памяти, связанных линиями связи в единую систему для обработки информации (решения вычислительной задачи). Устройство управления и вычислений образуют процессор.

2. Принцип двоичного кодирования.

Вся инф-я (команды, данные, адреса) кодируются в двоичной системе счисления с помощью цифр 0 и 1. Каждый тип инф-и представляет двоичную последовательность определенного формата (длины). Численный эквивалент кода определяется состоянием разрядов и их положением в последовательности.

3. Принцип разрядности.

Максимальный объем информации о командах, адресах и данных определяется числом разрядов (позиций цифр) двоичного кода отведенных для их представления. Обычно самую высокую разрядность имеет адрес, а самую низкую данные. Для хранения в памяти информация разделяется на единицы, называемые словами.

Типовые форматы слов

Формат Байт Бит
Полуслово (байт)    
Слово    
Двойное слово    
Расширенное слово    

 

4. Принцип арифметических и логических вычислений.

Над двоичными кодами в компьютере с помощь арифметическо-логического устройства (АЛУ) выполняются арифметические операции (над числами) и логические операции булевой алгебры (над разрядами). Причем арифметические операции как правило сводятся к логическим.

5. Принцип программного управления.

Устройство вычисления (АЛУ) функционирует автоматически согласно программе – последовательности команд, предписывающих действия согласно реализуемому алгоритму решения задачи.

6. Принцип программы хранимой в памяти.

Коды команд храняться в памяти, что позволяет реализовать автоматическое выполнение программы без участия человека. Коды команд загружаются в память с устройств ввода-вывода через процессор. При выполнении программы УУ процессора осуществляет выбор команд из памяти одна за другой, декодирует команды и управляет работой АЛУ и др. устройств для выполнения этих команд.

7. Принцип адресности.

Память состоит из пронумерованных ячеек, хранящих информацию о командах, данных, адресах. Номер ячейки памяти является ее адресом. Устройства ввода-вывода также пронумерованы, т.е. имеют адрес.

8. Принцип единства адресного пространства.

Процессору в произвольный момент времени доступна информация по одному адресу памяти или УВВ.

9. Принцип однородности памяти.

Коды команд программы и данные (включая адреса) сберегаются в памяти с общин адресным пространством. Поэтому нет различия, что храниться в конкретной ячейке памяти (коды команд, адреса или данные). Над командами и адресами можно также выполнять арифметически-логические операции, как и над данными. Это позволяет изменять программу в ходе выполнения. Команды и данные отличаются только порядком извлечения их кодов из памяти. В начале работы процессора первым из памяти извлекается код команды, по которому определяется что извлекать дальше – данные, адрес или код следующей команды. Т.е. порядок извлечения кодов команд определяется программой и действиями предписываемыми командами.

10. Принцип условной и безусловной передачи управления.

Для организации ветвления программы при ее выполнении процессор должен выполнять команды безусловного или условного перехода по указанному адресу.

11. Принцип вычислений с плавающей точкой.

Для ускорения выполнения операций над числами в формате с плавающей точкой, процессор помимо АЛУ (оперирует с фиксированной точкой) иметь устройство вычислений с плавающей точкой (FPU).

12. Принцип программы на машинном языке нижнего уровня.

Список кодов всех возможных команд, выполняемых процессором, с их расшифровкой образует систему команд на машинном языке нижнего уровня. Именно программу из этих кодов и выполняет процессор.

 




Дата добавления: 2014-12-18; просмотров: 132 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2025 год. (0.226 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав