Обобщенная структура ЭВМ
Принцип действия обычной ВМ можно считать копией обычного процесса вычислений (например, с помощью калькулятора). Этапы вычислений: 1. Определение и задание порядка вычислений. 2. Задание исходных данных. 3. Выполнение вычислений (для получения промежуточных результатов) 4. Получение конечного результата. То есть любая ВМ имеет 4 базовых узла.
Рис. 1 В основе функционирования любой ВМ лежат два фундаментальных понятия вычислительной техники. 1. понятие алгоритма. 2. принцип программного управления. Определение. Алгоритм - некоторая однозначно определенная последовательность действий, состоящая из формально заданных операций над исходными данными, приводящая к решению за конечное число шагов. Свойства алгоритмов: дискретность алгоритма (действия выполняются по шагам, а сама информация дискретна) детерменированность (сколько бы раз один и тот же алгоритм не реализовывался для одних и тех же данных результат один и тот же) массовость (алгоритм "решает задачу" для различных исходных данных из допустимого множества и дает всегда правильный результат) Определение. Программа - описание алгоритма на каком-либо языке. Принцип программного управления (ППУ) впервые был сформулирован Венгерским математиком и физиком Джоном фон Нейманом, при участии Гольцтайна и Берца в 1946 году. ППУ включает в себя несколько архитектурно — функциональных принципов. 1. Любой алгоритм представляется в виде некоторой последовательности управляющих слов - команд. Каждая отдельная команда определяет простой (единичный) шаг преобразования информации. 2. Принцип условного перехода. В процессе вычислений в зависимости от полученных промежуточных результатов возможен автоматический переход на тот или иной участок программы. 3. Принцип хранимой программы. Команды в ЭВМ представляются в такой же кодируемой форме, как и любые данные и хранятся в таком оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ). Это значит, что если рассматривать содержимое памяти, то без какой-то команды невозможно различить данные и команды. Следовательно, любые команды можно принципиально обрабатывать как данные (информация в ЭВМ отличается не представлением, а способом ее использования). 4. Принцип двоичного кодирования. 5. Принцип иерархии запоминающих устройств (ЗУ).
|
