- •Литература
- •10. Основы программирования на языке turbopascal. Учебное пособие. Б. А. Крымов, а. О. Мовшин, с. В. Кулакова. Воронеж: вгта. 2000.
- •Тема 1. Информатика и информационные процессы
- •1.1. Основные понятия информатики
- •Хранение данных
- •Восприятие информации
- •Изменение окружающей среды
- •Применение знаний
- •1.2. Информационные процессы: подробности
- •1.2.1. Процесс сбора данных
- •1.2.2. Процесс хранения данных.
- •1.2.3. Процесс передачи данных
- •Оконечное оборудование
- •1.2.4. Процесс обработки данных
- •Тема 2. Алгоритмизация и программирование
- •2.1.Алгоритм и его свойства
- •2.2. Формы записи алгоритма
- •2.3. Базовые алгоритмические структуры
- •2.4. Последовательность подготовки и решения задачи на эвм
- •2.5. Конструктивные элементы языка pascal
- •2.6. Обзор языков программирования
- •Тема 3. Общие принципы организации и функционирования компьютера
- •3.1. Архитектура и структура эвм. Принципы построения компьютеров
- •3.2. Аппаратные средства. Функции основных блоков эвм.
- •3.3. Устройство персонального компьютера
- •Тема 4. Программное обеспечение пк
- •4.1. Структура программного обеспечения
- •Прикладное по
- •4.2. Функции операционной системы
- •4.3. Операционные системы Windows
- •4.4. Объектно-ориентированная платформа ос Windows
- •4.5. Пользовательский графический интерфейс ос Windows
- •Приложение 1 Наиболее часто используемые служебные слова pascal
- •Приложение 2 Стандартные функции pascal
Тема 3. Общие принципы организации и функционирования компьютера
3.1. Архитектура и структура эвм. Принципы построения компьютеров
Электронная вычислительная машина (ЭВМ, компьютер) представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами<!--[51]-->.
При рассмотрении ЭВМ как средства обработки информации важную роль играет понятие архитектуры ЭВМ (рис. 3.1).
Под архитектурой ЭВМ понимается совокупность общих принципов организации аппаратно-программных средств и их характеристик, определяющая функциональные возможности ЭВМ при решении соответствующих классов задач.
Архитектура ЭВМ описывает множество особенностей компьютера, среди которых важнейшими являются: стоимость, сфера применения, функциональные возможности, удобство эксплуатации, а одним из главных компонентов архитектуры являются аппаратные средства. Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.
Архитектуру вычислительного средства следует отличать от его структуры. Структура компьютера – это описание совокупности его функциональных элементов и связей между ними.
Архитектура
ЭВМ
Вычислительные
и логические возможности Аппаратные
средства Программное
обеспечение
Структура ЭВМ
Операционная
система
Система команд
Организация
памяти
Языки
программирования
Форматы
данных
Организация
ввода-вывода
Прикладное ПО
Быстродействие
Принципы
управления
Рис. 3.1. Основные компоненты архитектуры ЭВМ
Современные ЭВМ внешне не имеют ничего общего с первыми моделями, созданными в 30 – 40-х годах 20 века. Однако, основополагающие идеи, заложенные в них и связанные с понятием алгоритма, разработанным Аланом Тьюрингом, а также архитектурной реализацией, предложенной Джоном фон Нейманом, пока не претерпели коренных изменений (за исключением систем параллельной обработки информации).
К принципам построения компьютеров, сформулированные Дж. фон Нейманом в 1945 г., относятся следующие
1. Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности без вмешательства человека.
2. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти – число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
Это открывает целый ряд возможностей.
1. Программа в процессе своего выполнения также может подвергаться переработке, что позволяет задавать в самой программе правила получения некоторых ее частей (так в программе организуется выполнение циклов и подпрограмм).
2. Более того, команды одной программы могут быть получены в результате исполнения другой программы. На этом принципе основаны методы трансляции – перевода текста программы с языка программирования высокого уровня на язык конкретной машины.
3. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.
Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.
Компьютеры, построенные на этих принципах, относятся к типу фон-неймановских.