IV. Классификация по Флинну

Принципы фон Неймана. Гарвардская архитектура. Способы классификации ЭВМ. Способы классификации по Флинну.

I. Архитектура ЭВМ фон Неймана.

Классические подходы в построении ЭВМ сложились в конце 40-х в начале 50-х годов. Существенное влияние на их становления оказали идеи Джона фон Неймана и его коллег Артура Бёркса и Германа Голдстайна. Опубликовав в 1946 году статью «Предварительное обсуждение логического конструирования электронного вычислительного устройства».

АЛБ (арифметико-логический блок) - предназначен для всех арифметических и логических операций на числовой символьной информации.

УУ (устройство управления) - формирует и подает во все блоки машины в нужные моменты времени определенными сигналами во времени.

ПУ (панель управления) - для запуска контроля хода вычислений и их остановки вручную.

УВВ (устройство ввода-вывода) - через них в панель вводиться информация и выводится результаты.

ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) - это память, предназначенная для хранения часто используемой информации для того, чтобы у компьютера был к ней быстрый доступ.

Основные принципы фон Неймана.

Принцип программного управления ЭВМ - обработка выполняется в соответствии с программой, программа состоит с шагов и команд. Команда - единичный акт преобразования информации. Все разновидности команд - язык машины или система команд.

Принцип условного перехода - возможность использования перехода в процессе вычислений, а также уменьшает длину программы.

Принцип хранимой программы - программа вводится через тоже устройства ввода-вывода и хранится в той же памяти, что и исходные данные. Это обеспечивает оперативную перестройку машины с одной задачи на другую без внесения изменений на другой машине.

4. Принцип использования двоичной системы и способы представления в ЭВМ - это позволило:

^ расширить крут физических приборов и явлений, которые можно

использовать в устройствах ЭВМ. >• применять хорошо разработанный аппарат булевой алгебры. ^ упрощается технические решения ЭВМ.

Принцип иерархической памяти - иерархическое построение запоминающего устройства позволяет иметь быстродействующие ОЗУ для программы, участвующих в расчетах в данный момент и внешнее запоминающие устройство на магнитных накопителях для хранения информации.

Уровень - регистровая память, кэш.

Уровень - ОЗУ (оперативное запоминающее устройство).

Уровень - ВЗУ (внешнее запоминающее устройство).

Эти принципы показались очевидными, к ним долго не относились как однозначными положениям определяемым на многие годы бурного развития цифровой вычислительной техники.

Архитектура ЭВМ фон Неймана предполагает:

Наличие единого коммуникационного тракта между памятью и процессом (шина)

Централизованное последовательное управление

Линейная структура адресации памяти, состоящая из слов фиксированной длины

II. Гарвардская архитектура

Гарвардская архитектура предполагает разделение единой области памяти программы и памяти данных - это позволяет увеличить скорость прохождения потоков данных и команд, повысить производительность ЭВМ. В остальном организация ЭВМ остается фон Неймановской.

III. Классификация ЭВМ

Единого обобщенного критерия классификации ЭВМ нет настолько они разноплановые. Назовем несколько способов деления ЭВМ:

Классы ЭВМ.

Классификация по уровню специализации(специальные, универсальные).

3. Классификация по способу обработки информации:

А. последовательного действия (побитная обработка)

Б. параллельного действия (одновременная обработка всех разделов единицы информации)

В. параллельного- последовательного действия (по группам и параллельно над группами)

Классификация по взаимодействию потока команд и потока данных (классификация Флинна в 1970 году.)

IV. Классификация по Флинну.

В 1970 году анализируя архитектуру супер-ЭВМ Флинн выбрал основным определяющим архитектурным параметром взаимодействие потока команд и потока данных. Рассмотрим два из пяти уровней классификации:

Тим потока команд

Поиск по сайту: