ми, показаної на рис. 1. br/>В
Рис. 1. Основні компоненти архітектури ЕОМ
Архітектуру обчислювального засобу слід відрізняти від його структури. Структура обчислювального кошти визначає його конкретний склад на деякому рівні деталізації (пристрої, блоки вузли і т. д.) і описує зв'язки всередині засоби у всій їх повноті. Архітектура ж визначає правила взаємодії складових частин обчислювального кошти, опис яких виконується в тій мірі, в якій це необхідно для формування правил їх взаємодії. Вона регламентує не всі зв'язку, а найбільш важливі, які повинні бути відомі для більш грамотного використання даного засобу.
Так, користувачеві ЕОМ байдуже, на яких елементах виконані електронні схеми, схемно або програмно реалізуються команди і т.д. Важливо інше: як ті чи інші структурні особливості ЕОМ пов'язані з можливостями, наданими користувачеві, які альтернативи реалізовані при створенні машини і за якими критеріями приймалися рішення, як пов'язані між собою характеристики окремих пристроїв, що входять в складу ЕОМ, і який вплив вони чинять на загальні характеристики машини. Іншими словами, архітектура ЕОМ дійсно відображає коло проблем, що відносяться до загальному проектування і побудови обчислювальних машин та їх програмного забезпечення.
В
3. Структура і принципи функціонування ЕОМ
Більш ніж за півстоліття розвитку обчислювальних засобів прогрес в апаратній реалізації ЕОМ та їх технічних характеристик перевершив всі прогнози, і поки не помітно зниження його темпів. Незважаючи на те, що сучасні ЕОМ зовні не мають нічого спільного з першими моделями, основоположні ідеї, закладені в них і пов'язані з поняттям алгоритму, розробленим Аланом Тьюрингом, а також архітектурної
реалізацією, запропонованої Джоном фон Нейманом, поки не зазнали корінних змін (за винятком систем паралельної обробки інформації).
Будь ЕОМ неймановской архітектури містить наступні основні пристрої:
- арифметично-логічний пристрій (АЛП);
- пристрій управління (УУ);
- запам'ятовуючий пристрій (ЗУ);
- пристрої введення-виведення (УВВ);
- пульт управління (ПУ).
У сучасних ЕОМ АЛУ і УУ об'єднані в загальний пристрій, зване центральним процесором. Узагальнена логічна структура ЕОМ представлена ​​на рис. 2. br/>В
Рис. 2. Узагальнена логічна структура ЕОМ
Процесор, або мікропроцесор, є основним пристроєм ЕОМ. Він призначений для виконання обчислень за що зберігається в пристрої програмі і забезпечення загального управління ЕОМ. Швидкодія ЕОМ в значній мірі визначається швидкістю роботи процесора. Для її збільшення процесор використовує власну пам'ять невеликого обсягу, іменовану місцевої або сверхоператівной, що в деяких випадках виключає необхідність звернення до пристрою зберігання даних ЕОМ.
Обчислювальний процес повинен бути попередньо представлений для ЕОМ у виді програми - послідовності інструкцій (команд), записаних у порядку виконання. У процесі виконання програми ЕОМ вибирає чергову команду, розшифровує її, визначає, які дії і над якими операндами слід виконати. Цю функцію здійснює УУ. Воно ж поміщає обрані з ЗУ операнди в АЛП, де вони і обробляються. Само АЛУ працює під управлінням УУ. p> Оброблювані дані і виконувана Програма повинні знаходитися в пристрої - пам'яті ЕОМ, куди вони вводяться через пристрій введення. Ємність пам'яті вимірюється в величинах, кратних байту. Пам'ять являє собою складну структуру, побудовану за ієрархічним принципом, і включає в себе запам'ятовуючі пристрої різних типів. Функціонально вона ділиться на дві частини: внутрішню і зовнішню.
Внутрішня, або основна пам'ять - це запам'ятовуючий пристрій, безпосередньо пов'язане з процесором і призначене для хранений виконуваних програм і даних, що безпосередньо беруть участь у обчисленнях. Звернення до внутрішньої пам'яті ЕОМ здійснюється з високою швидкодією, але вона має обмежений обсяг, який визначається системою адресації машини.
Внутрішня пам'ять, у свою чергу, ділиться на оперативну (ОЗУ) і постійну (ПЗУ) пам'ять. Оперативна пам'ять, за обсягом складова більшу частину внутрішньої пам'яті, служить для прийому, зберігання та видачі інформації. При виключенні живлення ЕОМ вміст оперативної пам'яті в більшості випадків втрачається. Постійна пам'ять забезпечує зберігання і видачу інформації. На відміну від вмісту оперативної пам'яті, вміст постійної заповнюється при виготовленні ЕОМ і не може бути змінено в звичайних умовах експлуатації. У постійній пам'яті зберігаються часто використовувані (Універсальні) програми, і дані; наприклад, деякі програми операційної системи, програми тестування обладнання ЕОМ і ін При виключенні живлення вміст постійної пам'яті зберігається.
Зовнішня пам'ять (ВЗУ) призначена для розміщення великих обсягів інформації та обміну не...
