Лекция "архитектура эвм обобщенная структурная схема эвм. фон неймана"

тема 1 вопрос 19 архитектура эвм обобщенная структурная схема эвм. фон неймана Архитектура фон Неймана Архитектура фон Неймана ( архитектура фон Неймана­Экерта­ Макли ), архитектура электронных вычислительных машин, основным отличием которой  от других подобных архитектур является совместное хранение данных и машинных  команд в ячейках одной и той же памяти, что делает невозможным их различение по  способу представления или кодирования. Названная так в честь известного математика и  теоретика вычислительной техники Джона фон Неймана (John von Neumann), и поныне  остается доминирующей схемой организации ЭВМ общего назначения. Классическая структура машины фон Неймана Машина фон Неймана, как и практически каждый современный ЭВМ общего назначения,  состоит из четырех основных компонентов: 1. Операционная устройство (ВУ) , который выполняет команды из определенного  набора, который называется системой (набором) команд , над порциями  информации, хранящейся отделенной от операционного устройства памяти (хотя  современные архитектуры имеют в составе операционного устройства  дополнительную память (обычно банк регистров ), в которой операнды хранятся  сравнительно короткое время непосредственно в процессе проведения вычислений. 2. Устройство управления (ПУ) , который организует последовательное выполнение алгоритмов, расшифровка команд, поступающих из запоминающего устройства (см.  ниже), реагирует на аварийные ситуации и выполняет общие функции управления  всеми узлами вычислительной машины. Обычно ОП и ПУ объединяются в  структуру, называемуюцентральным процессором . Следует обратить внимание, что  требование именно последовательного, в порядке поступления из памяти (в порядке изменения адресов в счетчике команд ) выполнения команд является  принципиальной. Архитектуры, которые не соблюдают такого принципа, вообще не  считаются фон­неймановской. 3. Запоминающее устройство (ЗУ)  ­ массив ячеек  с уникальными идентификаторами (адресам), в которых хранятся команды и  данные. 4. Устройство ввода­вывода (ПВВ) , который обеспечивает связь ЭВМ с внешним  миром, устройств, передающих информацию на переработку в ЭВМ и принимают  результаты.УУ организует автоматическое выполнение программ и функционирование  вычислительной машины. Основная задача УУ ­ выработка управляющих сигналов и  распределение их по цепям управления. АЛУ предназначено для выполнения арифметических и логических операций  над поступающими данными. Память представляет собой массив запоминающих элементов,  организованных в виде запоминающих ячеек и способных хранить некоторую единицу  информации. УВв преобразует входящую информацию в последовательность электрических  сигналов. УВыв преобразует последовательность электрических сигналов в форму,  удобную для восприятия пользователем. Вместе УУ и АЛУ образуют ЦП(центральный процессор). Концепция Фон Неймановской архитектуры предусматривает единственность  АЛУ и одну основную память. Это обстоятельство существенно усложняет реализацию  параллельных алгоритмов. Недостатки Информация попадает в память через АЛУ без изменений, занимая аппаратные  ресурсы. Наличие в памяти 2х типов: данные и команды. Достоинства Данные поступают в память из одного источника. Тоже происходит и при  выводе