Принципы построения эвм
Вычислительная машина (ВМ) – это комплекс технических и программных средств, предназначенных для автоматизации, подготовки и решения задач пользователей.
Свойства ВМ:
Выполнение арифметических операций (автоматизация вычислений).
Свобода перепрограммирования по требованию пользователя.
ВМ должна хранить программу или хотя бы данные для обработки.
Способность выполнять программы, позволяющие изменять последовательность действий путем принятия решений в процессе выполнения программы (без участия человека).
ВМ – это совокупность технических средств, служащих для автоматизированной обработки дискретных данных по заданному алгоритму.
Алгоритм – это конечный набор предписаний, определяющий решение задачи по средством конечного количества операций. Алгоритм реализуется в ЭВМ в виде программы.
Свойства алгоритмов:
Дискретность (содержит последовательность отдельных операций и описывает действия над дискретной информацией).
Определенность (ни одно из действий алгоритма не может трактоваться двояко, неоднозначно)
Массовость (алгоритм может быть применен к множеству наборов исходных данных)
Результативность (возможность получения результата за конечное число шагов)
Вычислительная система (ВС) – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессов или ЭВМ, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенного для подготовки (написания алгоритма программы) и решения задач пользователей.
Архитектура эвм
Архитектура ЭВМ – это полная и детальная спецификация интерфейса между пользователем и ЭВМ. Под архитектурой ЭВМ также понимают совокупность свойств и характеристик ВМ, призванных удовлетворить потребности пользователя. Под пользователями понимаются все, кто работает за ЭВМ.
Архитектурные принципы Фон Неймана.
Программное управление. Выполнение вычислений, описанных программой, сводится к последовательному выполнению её команд.
Программа – это определенная последовательность управляющих слов (команд), записанных в соответствие с алгоритмом. Команда определяет тип операции и слова, т.е. информации, обрабатываемой с ее помощью.
Двоичное представление информации. Вся информация, необходимая для работы ЭВМ представляется в двоичном виде и разделяется на единицы, называемые словами.
Разнотипные по смыслу слова (команда, данные) различаются лишь способом использования.
Принцип однородности памяти. Слова размещаются в ячейках памяти и идентифицируются номерами ячеек, т.е. адресами. В одной памяти хранятся и команды и данные.
Структура ЭВМ Фон Неймана.
УУ – устройство управления;
ЗУ – запоминающее устройство;
АЛУ – арифметико-логические устройство.
В противовес архитектуре ЭВМ Фон Неймана была разработана архитектура Гарварда с разделительной памятью для команд и данных. Такая архитектура позволяет считывать команды и данные независимо друг от друга.
Архитектура ЭВМ – это абстрактное представление ВМ, которое отражает ее структурную, схемотехническую и логическую организации.
В понятие архитектура включают:
Структурную схему ЭВМ (состав ЭВМ и связи между ее блоками);
Организацию и характеристики интерфейсов ВМ (особенности шин, электрических сигналов, разъемы, протоколы шин);
Организацию и способы адресации памяти;
Способы представления и форматы данных ЭВМ;
Набор и форматы машинных команд;
Способы ввода-вывода данных.