2 Сурет. - эем архитектурасының жалпы сызбасы

Компьютер құрылымы дегеніміз оның функциональді элементтері мен олардың арасындаға байланыс жиыны.

Кең таралған архитектуралық шешімдер:

• Классикалық архитектура (фон Нейман архитектурасы) – мәліметтер легі өтетін, бір арифметикалы-логикалық құрылғы (АЛҚ), бұйрықтар легі өтетін бір басқару құрылғысы (БҚ). Бұл бір процессорлы компьютер. Ортақ шиналы дербес компьютер де осындай архитектуралы топқа жатады. Мұнда барлық функционалды бөліктер бір бірімен жүйелік магистраль деп аталатын ортақ шина арқылы байланысады.

• Көппроцессорлы архитектура. Компьютерде бірнеше процессордың болуы, мәліметтердің легі мен бұйрықтар легінің қатарынан көп болуын қамтамасыз ете алады. Бұл жағдайда бір есептің бірнеше фрагменті бірден орындала алады.

• Көпмашиналы есептеуіш жүйе. Мұндағы есептеу жүйесіне енетін бірнеше процессорда ортақ жедел зерде емес, әрқайсысында өз жеке зердесі болады.

• Параллельді процессорлы архитектура. Мұнда бірнеше АЛҚ бір БҚ басшылығымен жұмыс жасайды.

Компьютерлер архитектурасының анықталу принциптері. Компьютерлердің басым көпшілігі 1945 ж. американ ғалымы Джон фон Нейман негіздеген төмендегі ортақ принциптер бойынша жұмыс жасайды.

• екілік кодтау принципі;

• бағдарламалы басқарылу прнципі;

• бағдарламаны жадта сақтау принципі;

• адрестік принципі.

Екілік кодтау принципі. Ақпараттарды екілік кодтауды қолдайды және ақпараттар сөз деп аталатын бірліктерге бөлінеді. ( Фон Нейман сандарды екілік жүйеде кодтау, операцияларды (арифметикалық және логикалық) екілік жүйеде берудің ыңғайлылығы мен қарапайымдылығын дәлелдеді).

Бағдарламалы басқарылу принципі

Бұл принцип бойынша компьютердегі бағдарлама командалар тізбегінен құралып, олар белгілі бір кезекпен автоматты түрде біртіндеп орындалу арқылы атқарылады. Бағдарламалық басқару ісінің тиімділігі бастапқы мәліметтерді өзгерте отырып бір бағдарламаны бірнеше рет қайталап пайдалану болып табылады.

Бағдарлама компьютер жадынан командалар санауышы (счетчик ) көмегімен бір-бірлеп шақырылады. Процессор бір команданы орындап болған соң, санауыш регистрі адресті бірге өсіріп, келесі команданы шақырып орындайды және т.с.с. Командалар реттеліп бірінен кейін бірі орналасқандықтан, бағдарлама машина жадында қатар тұрған ұяларда сақталып, жылдам орындалады.

Егер бір команданы орындағаннан кейін келесі команда емес, компьютер жадының басқа бір жерінде тұрған команда орындалуы керек болса, шартты немесе шартсыз көшу командасы санауыштағы нөмірді керектісіне өзгертеді. Командаларды орындау бағдарлама соңындағы “соңы” командасына жеткенде тоқталады.

Бағдарлама осылай адамның қатысуынсыз автоматты түрде орындалады.

Бағдарламаны жадта сақтау принципі

Бағдарлама командалары компьютер жедел жадында сандар секілді сақталып, сандар сияқты өңделеді. Мәліметтер мен сандардың компьютер үшін еш айырмасы жоқ. Бір бағдарлама командалары басқа бағдарламаның нәтижесі ретінде шығарылуы мүмкін. Осы принцип негізінде трансляция тәсілдері — бағдарламалау тіліндегі командаларды нақты компьютер тіліндегі командаға түрлендіру жасалады.

Бағдарламалар мен мәліметтер жедел жадының кез келген жеріне жазыла береді, кейіннен оны берілген адресі бойынша алдыңғы мәліметтерді қарамастан тауып алуға болады.