Каноническая структура эвм Фон-Неймана
Непосредственная данная , размещена непосредственно рядом следом за командой
В этом случае счетчик команд указывается заранее . В этом случае процессор ту команду на которую показывают.
MOV R1R2 5. mov R1, A
MOV(R1),(R2) 6. mov R1, #263
mov (R1)+,(R2)+ 7. mov R1, @#263
mov -(R1),-(R2) 8. MOV R1 @ 263
часть адресного пронстранства забита под адреснами номерами.
С помощью одной команды, можно определить где находитя адрес.
Система команд конкретного процессора связана с внутреннем устройствами, которые находятся на его кристалле, точно также виды алресации требуют на кристалле необходимые устройства. В различных процессорах реализовна различные наборы команд, разное количество видов адресации внутренне архитектуре процессор.
Описана им в отчете, который назывался «Первый набросок отчета о EDVAC» в середине 1945.
В наше время актуальны модифицированные фон Неймановские архитектуры, и получили развитие не фон Неймановские вычислительные архитектуры. Примером модифицированной является архитектура современных ПК, а не фон Неймановской – вычислительные системы, которые строятся на использовании ПЛИС, с помощью которых эффективно реализуется параллельная обработка команд и данных.
Процессор
----- процессор
рис. Каноническая структура ЭВМ Фон-Неймона
Сокращение:
АЛУ — арифметичское логическое устройство
ЗУ — запоминающее устройство
УУ — устройство управления Функциональные значения устройств ЭВМ: АЛУ служит для выполнения арифметических и логических операций над данными, для определения условного и безусловного переходов; ЗУ служит для хранения программ и данных, устройство ввода для ввода программ и данных, а устройство вывода для их вывода. Управляющее устройство – для координации работы всех устройств ЭВМ при выполнении программы.
Процессор представляет собой композицию УУ, АЛУ и части ЗУ. Другая часть ЗУ является внешней по отношению к процессору.
В процессе разработки EDVAC Фон-Нейман разработал собственную версию машины под названием IAS. Она имела каноническую функциональную структуру EDVAC. Особенностью реализации АЛУ машины IAS являлся специальный регистр-аккумулятор, который применялся для хранения одного из операндов.
Типичными командами машины IAS стали «прибавление слова из памяти к содержимому аккумулятора» или «запись содержимого аккумулятора в ячейку памяти». Но были и другие команды: загрузка содержимого ячейки ЗУ в аккумулятор; выполнение других операций с содержимым аккумулятора и ячейки ЗУ. Аккумулятор позволил ограничиться одноадресными командами.
Система команд позволила выполнять простые команды модификацией одного данного с получением одного результата.
Этот компилятор был реализован с помощью электронной лампы. \Микропроцессор называется процессор, все внутренние архитектурные устройства, которого, реализовна на одной или нескольких БИС или СБИС.
Аккумулятор — это некий регистр, принимающий данные с помощью него выполняются дкоманды.
Результат выполнения одноадресной команды оставался в аккумуляторе.
В настоящее время, каноническая архитектура ЭВМ фон Неймана представляется в виде архитектурного решения, основанного на использовании устройства «общей шины», которое объединяет все компоненты ЭВМ в единое целое.
ША – шина адреса
ШД – шина данных
ШУ – шина управления
Рис. Современное представление классической вычислительной архитектуры фон Неймановского типа.
В современном представлении, все устройства подключены к ОШ. Эти устройства хорошо известны и изучены. Однако в этом представлении имеется только 1 ЦП, 1 оперативная память с единым адресным пространством и ограниченное количество ВУ, которые можно подключить к ОШ без дополнительных устройств, которые называются расширителями ОШ. На рисунке представлена полностью раздельная ОШ, состоящая из 3х шин: ША, ШД, ШУ. Бывает ОШ мультиплексированная с единой ША и ШД, которая используется для передачи адреса и данных. Модифицированная ОШ – полностью раздельная, к которой добавляется ШВВ (шина ввода-вывода). Современные архитектуры ПК используют несколько ОШ.