Koji princip ne odgovara von Neumann arhitekture? Kako mašinski radovi von Neumann?

Danas je teško povjerovati, ali računala, bez kojih mnogi više ne može zamisliti svoj život, bilo je prije samo oko 70 godina. Jedan od onih koji je odlučujući doprinos njihovo osnivanje, bio je američki naučnik Dzhon Fon Neyman. On je predložio da se principi na kojima se većina računara i radi do današnjih dana. Razmislite kako je von Neumann mašinu.

Kratak biografske podatke

Yanosh Neyman je rođen 1930. godine u Budimpešti, u vrlo bogate jevrejske porodice koja je bila u stanju da naknadno dobiti titulu plemstva. Od djetinjstva je bio odlikuju izuzetne sposobnosti u svim oblastima. Na 23, Neumann je odbranio doktorsku disertaciju iz oblasti eksperimentalne fizike i kemije. Godine 1930., mladi naučnik je bio pozvan da radi u Sjedinjenim Američkim Državama, Princeton University. Istovremeno Neumann je bio jedan od prvih članova Instituta za napredne studije, gdje je radio kao profesor sve do njegove smrti. Neumann naučni interesi su vrlo široka. Konkretno, to je jedan od osnivača kvantne mehanike i matapparata koncept staničnih automata.

Doprinos u računarstvo

Pre nego što smo saznali šta principu ne zadovoljava Von Neumann arhitekture, to će biti zanimljivo saznati o tome kako je naučnik došao na ideju stvaranja modernog tipa kompjutera.

Biti stručnjak u oblasti matematike eksplozija i šok valova u ranim 1940-ih, von Neumann je bio naučni savjetnik u jednom od laboratorija municije Ureda američke vojske. U jesen 1943. godine, stigao je u Los Alamos da učestvuju u razvoju Manhettenskogo projekta na lični poziv svog lidera Roberta Oppengeymera. Radna grupa za izračunavanje implosive kompresije atomske punjenja bombe do kritične mase je stavljen pred njega. Da bi riješili to potrebno velika računarstva, koji je u početku vrši na ručni kalkulatori, a kasnije i na IBM-ov mehaničkih tabulatora, koristeći bušene kartice.

Von Neumann je postao upoznat sa informacijama o napretku stvaranja elektro-mehaničkih i potpuno elektronskih računara. Ubrzo ga je privukla na razvoj EDVAC i ENIAC računala, što je rezultiralo u radu je počeo da piše "Prvi nacrt izvještaja o EDVAC», ostali nedovršeni, u kojem je predstavljen naučnoj zajednici potpuno nova ideja, koja bi trebala biti računar arhitekture.

Principi von Neumann

Computer Science 1945. godine došlo je do zastoja, kao i svi kompjuteri su pohranjeni u memoriji broj obrađenih u 10. obliku, program za obavljanje poslova su postavljeni postavljanjem u patch panel skakača.

To značajno ograničiti moć kompjutera. Pravi proboj je princip von Neumann. Ukratko da se može izraziti u jednoj rečenici: prelazak na binarnom sistemu broj i princip pohranjenog programa.

analiza

Uzmite u obzir načela na kojima se zasniva klasičnih mašina strukturu von Neumann, detaljnije:

1. Idite na binarnom sistemu decimalne

Ovaj princip Neumann arhitektura omogućava korištenje relativno jednostavnom logikom uređaja.

2. upravljanje Software elektronskih računarstva mašina

operacija kompjuter je pod kontrolom skup komandi koje se izvršavaju jedna za drugom. Razvoj prvog stroj s programom pohranjene u memoriji, označio početak moderne programiranja.

3. Podaci i programi su spremljeni u memoriji računara zajedno

U ovom slučaju, podatke i programske instrukcije imaju isti način pisanja u binarnom sistemu, tako da je u određenim situacijama nad njima je moguće izvršiti iste radnje kao i podaci.

istraga

Osim toga, arhitektura Fonneymanovskoy mašina ima sljedeće značajke:

1. memorijske lokacije imaju adrese koje su numerisani

Kroz korištenje ovog principa, postalo je moguće koristiti varijable u programiranju. Konkretno, u bilo kojem trenutku, možete se odnose na određenu lokaciju memorije prema adresi.

2. mogućnost uslovne ogranka u programu

Kao što je već spomenuto, programi naredbe moraju izvršavati sekvencijalno. Međutim, pod uslovom da je mogućnost da se prelazak na bilo koji dio koda.

Kako se von Neumann mašina

Ovaj matematički model se sastoji od skladištenja (memorije) , aritmetička logička jedinica (ALU), kontrola, i ulazni i izlazni uređaji. Sva uputstva program su zapisani u memorijske ćelije se nalazi u susjedstvu, kao i podaci za njih preradu - u proizvoljnim lokacijama.

Bilo koja momčad treba da se sastoji od:

• pokazujući koje operacije treba obaviti;
• memorija adresa ćelija u kojima se čuvaju originalne podatke, rekao je operacija u pitanju;
• adresa ćelija u kojoj će upišite rezultat.

Ove komande specifičnih poslova na ALU ulaznih podataka izvršava i rezultati su zapisani u memoriji ćelije, tj. E. čuvati u obliku koji je pogodan za naknadno mašinska obrada, ili prenosi na izlazni uređaj (monitor, pisač, itd) i dostupni čovjeka.

CU kontrolira sve dijelove računara. Od njega se na drugi uređaj prima signale-komande "šta da radim", jer prima informacije o tome šta su u stanju drugih uređaja.

U kontrolnoj uređaj ima poseban registar pod nazivom "Program kontra" SC. Nakon preuzimanja podataka i programa u memoriji IC pohranjuje adrese svojih 1. tima. CU čita sadržaj memorije računala ćelije čija je adresa u Velikoj Britaniji, i stavlja ga u "registar naredbi". Kontrolna jedinica određuje rad odgovara specifične naredbe, i "bilješke" podataka na adresama navedenim u njemu u memoriji računara. Dalje, ALU ili hardver kompjuter pređite na operaciju, nakon čega je sadržaj SC mijenja se i jedan, m. E. Ukazujući na sljedeću komandu.

kritika

Nedostaci i suvremene perspektive von Neumann arhitektura nastavlja da bude predmet rasprave. Činjenica da je mašina stvorena na principima iznijela ovog izuzetnog učenjaka, nije savršena, uočeno je odavno.

Stoga, ispitivanje karte u računarstvu često možete pronaći na pitanje "Što je princip ne odgovara von Neumann arhitekture i šta nedostatke koje ima."

Ako je odgovor na ovo drugo obavezno treba navesti:

• prisustvo semantičke jaza između programski jezik visokog nivoa i komandni sistem;
• o problemu usklađivanja OP i procesor propusnost;
• na softver kriza u nastajanju, uzrokovano činjenicom da su njeni troškovi stvaranje znatno su niži od troškova za razvoj hardvera, i ne možete da završe program test;
• besperspektivnost u smislu performansi, kao što je već dostigao svoj teorijski limit.

Što se ono principu ne odgovara von Neumann arhitekture, govorimo o organizaciji velikog broja paralelnih tokova podataka i komande svojstvene multiprocesorskih arhitekturi.

zaključak

Sada znate šta principu ne odgovara von Neumann arhitekture. Očigledno je da su nauka i tehnologija ne stoji i dalje, a možda uskoro u svakoj kući će biti potpuno novi tip računala kroz koje će čovječanstvo dostići novi nivo razvoja. Usput, pripremite se za ispit simulator softver da pomogne "Von Neumann arhitekture". Takva digitalne obrazovne resurse olakšati asimilaciju materijala i pružiti priliku za procjenu svoje znanje.