Общие понятия архитектуры. Принцип программного управления

1. общие понятия архитектуры. принцип программного управления

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ
АРХИТЕКТУРЫ. ПРИНЦИП
ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

2. Понятие архитектуры ЭВМ

ПОНЯТИЕ АРХИТЕКТУРЫ ЭВМ
Архитектура ЭВМ совокупность общих принципов организации
аппаратно-программных средств и их основных характеристик,
определяющая функциональные возможности ЭВМ при решении
соответствующих типов задач.
Структура - совокупность элементов и их связей. Различают
структуры технических, программных и аппаратурнопрограммных средств.
Алгоритм- это конечный набор предписаний, определяющий
решение задач по средствам конечного количества операций.
Программы - это упорядоченная последовательность команд,
подлежащая обработке.
Все вычисления, предписанные решения, задачи, должны быть
представлены виде программы, состоящие из
последовательности управляющих слов - команд.
Каждая команда содержит указания на конкретную
выполняющую операцию, место нахождения операндов, и ряд
служебных признаков.

3. Общие принципов построения ЭВМ, которые относятся к архитектуре:

ОБЩИЕ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ ЭВМ,
КОТОРЫЕ ОТНОСЯТСЯ К АРХИТЕКТУРЕ:
структура памяти ЭВМ;
способы доступа к памяти и внешним устройствам;
возможность изменения конфигурации компьютера;
система команд;
форматы данных;
организация интерфейса.

4. Классическая архитектура ЭВМ и принципы Фон Неймана

КЛАССИЧЕСКАЯ АРХИТЕКТУРА ЭВМ И
ПРИНЦИПЫ ФОН НЕЙМАНА
Основы учения об архитектуре вычислительных машин
заложил выдающийся американский математик Джон
фон Нейман. Он работал с первой ламповой ЭВМ ENIAC
в 1944 г.

5.

Классические принципы построения архитектуры ЭВМ были
предложены в 40-ч годах ХХ века к этим принципам относятся:
Использование двоичной системы представления данных ЭВМ стали
обрабатывать и нечисловые виды информации -- текстовую,
графическую, звуковую и другие. Двоичное кодирование данных попрежнему составляет информационную основу компьютера.
Принцип программного управления. программа состоит из набора
команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом
в определенной последовательности.
Принцип однородности памяти Программы и данные хранятся в одной
и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной
ячейке памяти -- число, текст или команда.
Принцип хранимой программы программа задавалась путем установки
перемычек на специальной коммутационной панели. Нейман предложил
сохранять программу в той же самой памяти, что и обрабатываемые ею
числа. Отсутствие принципиальной разницы между программой и
данными дало возможность ЭВМ самой формировать для себя программу
в соответствии с результатами вычислений. Фон Нейман выдвинул
основополагающие принципы логического устройства ЭВМ,и предложил
ее структуру которая воспроизводилась в течение первых двух поколений
ЭВМ.

6.

Принцип адресности
Структурно основная память состоит из пронумерованных 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 бы впоследствии
обращаться или менять их в процессе выполнения программы с
использованием присвоенных имен.
Принцип последовательного выполнения операций.
Разработанные фон Нейманом основы получили название «фоннеймановской архитектуры». Исключение составляют отдельные
разновидности систем для параллельных вычислений (примерами
могут служить потоковая и редукционная вычислительные машины).
Отклонение от фон-неймановской архитектуры произойдет в
результате развития идеи машин пятого поколения, в основе обработки
информации в которых лежат не вычисления, а логические выводы.

7.

В персональных ЭВМ, относящихся к ЭВМ четвертого поколения,
произошло дальнейшее изменение структуры.
Соединение всех устройств в единую машину обеспечивается с помощью
общей шины, представляющей собой линии передачи данных, адресов,
сигналов управления и питания. Все передачи данных по шине осуществляются
под управлением сервисных программ. Ядро ПЭВМ образуют процессор и
основная память (ОП), состоящая из оперативной памяти и постоянного
запоминающего устройства (ПЗУ). ПЗУ предназначается для записи и
постоянного хранения наиболее часто используемых программ управления.
Подключение всех внешних устройств (ВнУ), дисплея, клавиатуры, внешних ЗУ
и других обеспечивается через соответствующие адаптеры - согласователи
скоростей работы сопрягаемых устройств или контроллеры - специальные
устройства управления периферийной аппаратурой. Контроллеры в ПЭВМ
играют роль каналов ввода-вывода. Все приведенные структуры не выходят за
пределы классической структуры Ф.Неймона.
На сегодняшний день используется 4-е поколение ЭВМ.