Читайте также:
|
В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым Джоном фон Нейманом.
-1. Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
Выборка программы из памяти осуществляется с помощью счетчика команд. А так как команды программы расположены в памяти друг за другом, то тем самым организуется выборка цепочки команд из последовательно расположенных ячеек памяти. Если же нужно после выполнения команды перейти не к следующей, а к какой-то другой, используются команды условного или безусловного переходов, которые заносят в счетчик команд номер ячейки памяти, содержащей следующую команду. Выборка команд из памяти прекращается после достижения и выполнения команды "стоп". Таким образом, процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека.
-2. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти – число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
Это открывает целый ряд возможностей. Например, программа в процессе своего выполнения также может подвергаться переработке, что позволяет задавать в самой программе правила получения некоторых ее частей (так в программе организуется выполнение циклов и подпрограмм). Более того, команды одной программы могут быть получены как результаты исполнения другой программы. На этом принципе основаны методы трансляции – перевода текста программы с языка программирования высокого уровня на язык конкретной машины.
-3. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.
Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.
Компьютеры, построенные на этих принципах, относятся к типу фон-неймановских. Но существуют компьютеры, принципиально отличающиеся от фон-неймановских. Для них, например, может не выполняться принцип программного управления, т.е. они могут работать без "счетчика команд", указывающего текущую выполняемую команду программы. Для обращения к какой-либо переменной, хранящейся в памяти, этим компьютерам не обязательно давать ей имя. Такие компьютеры называются не-фон-неймановскими.
5. Математическое и программное обеспечение ЭВМ: классификация, назначение, примеры.
МОЩНОСТЬ современной вычислительной машины, а значит, и ее эффективность использования в различных сферах человеческой и ценности зависят от существующего математического обеспечения ЭВМ. Математическое, или программное, обеспечение представляет собой комплекс программ, предназначенных как для обеспечения технической эксплуатации ЭВМ, так и для выполнения работ, связанных с программированием и решением задач.
По функциональному назначению в математическом обеспечении можно выделить проблемное (прикладное) и системное обеспечение.
Прикладное математическое обеспечение представляет собой совокупность программ решения конкретных задач, систематически использующихся в производственных или научных интересах данной организации. Сюда же относятся и программы из стандартного математического обеспечения, поставляемого вместе с ЭВМ, в котором существуют разделы по статистике, линейной алгебре и др.
Системное программное обеспечение представляет собой совокупность обрабатывающих (системы программирования) и управляющих программ (операционные системы), а также описаний и инструкций к ним. Набор таких программ мало зависит от характера решаемых задач, он обеспечивает техническое функционирование вычислительной системы, а также разработку, отладку и выполнение программ.
Система программирования — это комплекс средств, обеспечивающий автоматизацию программирования и отладку программ. Ее назначение — облегчить и повысить производительность труда программиста — пользователя ЭВМ. В нее входят описания машинно-ориентированных (ассемблер, автокод) и проблемно-ориентированных языков (Фортран, Бейсик, Паскаль и др.), библиотеки алгоритмов, трансляторы языков программирования (программы-переводчики с входных языков на машинный).
Система программирования включает и системные сервисные обслуживающие программы — библиотекарь, редактор связей, загрузчик. Они выполняют следующие функции: помещают любую программу в библиотеку, исключают, исправляют старые программы, формируют из нескольких программ одну законченную. Другие сервисные программы помогают обслуживать и проверять внешние устройства ЭВМ и магнитные носители информации.
Операционная система (ОС) предназначена для управления всеми аппаратными ресурсами машины и всеми компонентами программного обеспечения, она может рассматриваться как программное продолжение и расширение аппаратной части вычислительной системы. Основная задача ОС — управление выполнением программ с целью максимального облегчения взаимодействия человека с вычислительной машиной и оптимального использования оборудования.
Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 71 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |