Билет №1. Концепция организации эвм по фон Нейману и направления ее дальнейшего развития

П

ЧЕЛОВЕК

Внешние компоненты среды

Центральная часть ЭВМ

ервый ЭВМ был выпущен в Пенсильвании в 1996 году под названием ENIAC, до этого в 1949 году советскими учеными под руководством С.А. Лебедева был разработан первый русский ЭВМ - МЭСМ. Структура Неймановской ЭВМ.

ЧЕЛОВЕК

Внешние устройства

ОЗУ

УУ

АЛУ

ОЗУ (Оперативное Запоминающее Устройство) – предназначено для хранения выполняемых программ, данных, промежуточных и конечных результатов. АЛУ(Арифметико-Логическое Устройство) – предназначено для выполнение арифметичеких и логических операций. УУ(Устройство Управления) АЛУ+УУ=ПРОЦЕССОР

О

CRK

ОЗУ

PRK

ДШК

УУ

АЛУ

СТОП

сновные принципы Неймановской архитектуры 1) Неймановская архитектура использует однородный линейно-адресный файл. Время доступа к любому байту одинаково. Емкость Е=n(показатель памяти) 2) Фиксированные форматы команд и данных. Данные – числа, символы, коды, которые обрабатываются для получения конечного результата. Команда – элементарный приказ ЭВМ о выполнении элементарных операций. 3) Прежде чем команда должна быть выполнена, она должна помещаться в ОЗУ. 4) Условный переход используется в памяти для отдельных фрагментов программы в памяти. 5) Программа автоматически выполняется без участия человека с команды ПУСК до команды СТОП. Выполняется с помощью счетчика команд. -Программа загружается в память номер адр. а -В счетчик команд загружается начальный адрес -Из памяти элемент начинает считываться в регистр команд -С регистра команд передается в дешифратор команд -После расшифровки данные идут на УУ, генерируются сигналы для выполнения операции, счетчик команд увеличивается на единицу. В следующий раз команда будет считываться из ячейки памяти а+1. 6) Двоичная система счисления. В десятичной с.с работают декатроны, но работают очень медленно. Но двоичная с.с. не является оптимальной, более оптимальной является с.с. со степению основания е. Совершенствование Неймановской архитектуры достигается за счет: -повышения производительности -повышения надежности -удобства использования Повышение производительности достигается за счет повышения скорости работы систем. 1) Совмещение работы внешних устройств с процессорами 2) Мультипрограммирование (пакетная обработка программ) 3) Совмещение выполнения команд 4) Разделение ОЗУ на модули 5) Конвейеризация 6) Многопроцессорные системы (FLOOPS операция с плавающей запятой) 7) Кэширование 8) Повышение уровня машинного языка Билет №2. Системы счисления: исходные понятия и типизация. Определение .Система счисления – это совокупность приемов и правил для представления чисел. Алфавит A={a1, a2, …, an}, ai – буквы алфавита (цифры) Каждой цифре в записи числа ставится в соответствие некоторое количество. Определение. Непозиционная с.с. – это с.с. в которой каждой цифре записи числа однозначно сопоставлен количественный эквивалент: а) Унарная с.с. А={I}, IIIII б) Римская с.с. A={I, V, X, L, C, D, M} CCXXIX Определение. С.с позиционная, если количественный эквивалент каждой цифры в записи числа зависит не только от ее вида, но и от места в записи числа. Примером может послужить 10 с.с. Определение. Весом Рi-го разряда называется отношение вида Определение. С.С. называется весомозначной, если и только если выполняется условие . Определение. С.с. называется с основание s, если и только если выполняется условие Pi=S*P(i-1), или . Определение. Если , то с.с. с натуральным основанием. Определение. Если , то такая с.с. называется с симметричным основанием. Для того, чтобы задать с.с. необходимо: 1) Алфавит А{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} 2) Основание S=10 3) Конечный алфавит всех цифр в отдельном разряде.