Arhitectură clasică a computerului
Se crede că ideile de bază ale construirii calculatoarelor moderne în 1945 ᴦ. matematicianul american J. von Neumann a formulat-o ca principii de gestionare a programelor:
1. Informațiile sunt codificate în formă binară și împărțite în unități-cuvinte.
2. Diferitele tipuri de cuvinte diferă în modul în care sunt utilizate, dar nu în modul de codificare.
4. Algoritmul este reprezentat sub forma unei secvențe de cuvinte de control, numite comenzi. Comanda definește numele operației și cuvintele de informație care participă la ea. Algoritmul, scris sub forma unei secvențe de comenzi, este denumit de obicei un program.
5. Efectuarea calculelor prescrise de algoritm este redusă la execuția secvențială a instrucțiunilor în ordinea determinată în mod unic de program.
Din acest motiv, arhitectura clasică a calculatoarelor moderne, prezentată în Fig. 1.3, se numește adesea "arhitectura von Neumann".
Programul de calcule (procesarea informației) se face sub forma unei secvențe de comenzi și se încarcă în memoria aparatului - un dispozitiv de memorie. În același loc sunt stocate datele inițiale și rezultatele intermediare ale procesării. Unitatea centrală de comandă (DCU) extrage secvențial instrucțiunile programului din memorie și organizează execuția acestora. Unitatea logică aritmetică (ALU) este destinată realizării operațiilor de transformare a datelor. Programul și datele inițiale sunt introduse în memoria aparatului prin dispozitivele de intrare (UVB), iar rezultatele procesării sunt prezentate dispozitivelor de ieșire (UVV).
Această abordare, pe de o parte, oferă o mai mare flexibilitate organizațională de calcul-TION - posibilitatea de a redistribui ?? Eniya de memorie între programe și date de-a mea, posibilitatea de auto-modificare a programului în timpul execuției sale. Pe de altă parte, fără a lua măsuri speciale pentru a proteja fiabilitatea SNI-zhaetsya a programului, care este deosebit de inacceptabil în sistemele de control.
Într-adevăr, din moment ce echipa programului, iar datele sunt codificate într-un computer de numere binare, teoretic este posibil ca programele de distrugere (atunci când se aplică la program ca date), precum și o încercare de a „you-complemente“ datele de câmp ca un program (tranziții false pro -grame în zona de date).
O alternativă von Neumann este așa-numita. Arhitectura Harvard. Calculatoarele realizate prin acest principiu au două spații disjuncte spațiu ad-spațiu pentru program și pentru date, iar programul nu poate fi plasat în zona liberă a memoriei de date și invers. Arhitectura Harvard este folosită în principal în controlul computerelor.
Calculatorul ca sistem complex ar trebui să fie descris în mod adecvat la mai multe niveluri folosind limbi de descriere diferite la fiecare nivel.
Principiile de descriere structurală presupun introducerea următoarelor concepte:
# 9633; Un sistem este o colecție de elemente care sunt integrate într-o unitate pentru a atinge ținte specifice. Pentru o descriere completă a sistemului, ar trebui definite funcțiile și structura sa;
# 9633; Structura sistemului este un set fix de elemente de sistem și conexiuni între ele;
# 9633; elementul este o parte indivizibilă a unui sistem a cărui structură nu este considerată, ci doar funcțiile sale sunt definite.
Funcțiile sistemului tind să descrie în formă matematică, uneori în formă verbală (semnificativă). Structura sistemului trebuie specificată sub formă de grafic sau forme matematice echivalente (matrice). Injectarea structurii este schema (diferă de forma graficului). Diferitele niveluri de reprezentare a sistemelor corespund diferitelor tipuri de scheme.
Proprietățile sistemului nu reprezintă o sumă simplă a proprietăților elementelor care intră în el; datorită organizării conexiunilor dintre elemente, se dobândește o nouă calitate, care este absentă în elemente. De exemplu, componentele radio -> elementele logice - '' adder.
Este important de remarcat faptul că, pentru sisteme complexe este caracteristic faptul că funcția implementată de către sistem, nu mo-Jette fi reprezentat ca o compoziție a funcțiilor realizate de cele mai mici elemente ale sistemului (cu alte cuvinte, un sistem complex nu poate funcționa Adek-bumbac descrie aceeași limbă). Într-adevăr, funcționarea unui calculator nu poate fi descrisă numai în limba proceselor electrice care au loc în el. Funcțiile unui computer ca sistem sunt dezvăluite numai atunci când se iau în considerare informații și aspecte logice ale funcționării acestuia.
Din acest motiv, descrierea sistemelor complexe utilizează mai multe forme de descriere (limbi) de funcții și structură - ierarhia funcțiilor și a structurii. Abordarea ierarhică a descrierii sistemelor complexe presupune că, la cel mai înalt nivel al ierarhiei, sistemul este perceput ca un element având intrări și ieșiri pentru comunicarea cu mediul extern. În acest caz, funcția nu trebuie specificată în detaliu și este reprezentată ca o mapare a stărilor de intrare la starea ieșirilor sistemului.
Pentru a extinde dispozitivul și procedura de funcționare a sistemului, o funcție globală de prim rang al sistemului în sine divizat în părți - funcțiile și elementele structurale ale următorul nivel inferior al ierarhiei, și așa mai departe, atâta timp cât funcția și structura sistemului nu vor fi divulgate în întregime, un extrem de important .. gradul de detaliere.
În acest caz, elementul - este în primul rând în întregime ?? ea conceptul convenabil, mai degrabă decât proprietăți INDIVIZILOR-mecanice, adică la același obiect fizic poate fi considerată ca un element pe un singur nivel al ierarhiei, și modul în care sistematic cealaltă (cea mai mică .. ) nivel.
În tabel. 1.2 prezintă nivelurile principale ale computerului și limbile de descriere a acestor niveluri.
Articole similare
-
Dune de Maspalomas (Gran Canaria) descriere, fotografie, cum să obțineți, informații istorice
-
Caracteristicile și descrierea tehnică a sistemului de curățare a bilelor
Trimiteți-le prietenilor: