Ce principiu nu corespunde arhitecturii von Neumann? Cum lucrările de mașini von Neumann?

Astăzi este greu de crezut, dar calculatoare, fără de care mulți nu se mai poate imagina viața mea, au existat doar acum circa 70 de ani. Unul dintre cei care au avut o contribuție decisivă la înființarea lor, a fost un om de știință american Dzhon Fon Neyman. El a sugerat că principiile pe care majoritatea calculatorului și lucrează în ziua de azi. Luați în considerare modul în care aparatul von Neumann.

informații biografice Scurt

Yanosh Neyman sa născut în 1930 la Budapesta, într-o familie de evrei foarte bogat, care a fost capabil de a primi ulterior un titlu de noblețe. Din copilărie el a fost distins prin abilități deosebite în toate domeniile. La 23 de ani, Neumann și-a susținut teza de doctorat în domeniul fizicii experimentale și chimiei. În 1930, tânărul om de știință a fost invitat să lucreze în Statele Unite ale Americii, Princeton University. În același timp, Neumann a fost unul dintre primii membri ai Institutului pentru Studii Avansate, unde a lucrat ca profesor până la moartea sa. interesele științifice Neumann erau foarte largi. În special, acesta este unul dintre fondatorii mecanicii cuantice și conceptul matapparata de automate celulare.

Contribuția la Informatică

Înainte de a afla ce principiu nu respectă arhitectura Von Neumann, acesta va fi interesant pentru a afla despre modul în care omul de știință a ajuns la ideea de a crea un tip modern de calculator.

Fiind un expert în domeniul exploziilor matematică și undele de șoc la începutul anilor 1940, von Neumann a fost consultant științific la unul dintre laboratoarele de Biroul muniție al armatei Statelor Unite. În toamna anului 1943, a sosit în Los Alamos pentru a participa la dezvoltarea proiectului Manhettenskogo la invitația personală a liderului său Roberta Oppengeymera. grup de lucru pentru a calcula comprimarea implozivă a taxei bombă atomică până la o masă critică a fost pus în fața lui. Pentru a rezolva aceasta nevoie de calcul de mare, care a efectuat inițial pe calculatoarele portabile, iar mai târziu pe tabulators mecanice IBM, folosind cartele perforate.

Von Neumann a făcut cunoștință cu informațiile cu privire la progresul creării electro-mecanice și electronice pe deplin calculatoare. Curând, el a fost atras la dezvoltarea calculatoarelor EDVAC și ENIAC, rezultând în lucrarea a început să scrie „Primul proiect al raportului privind EDVAC», a rămas neterminat, în care a prezentat comunitatea științifică o idee complet nouă, ceea ce ar trebui să fie arhitectura calculatorului.

Principiile von Neumann

informatică în 1945 a ajuns la un impas, deoarece toate computerele sunt stocate în memoria sa numărul prelucrat sub forma a 10, un program pentru a efectua operațiile au fost stabilite prin stabilirea într-un jumper patch panel.

Aceasta a limitat foarte mult puterea de calculatoare. Adevărata descoperire a fost principiul von Neumann. Pe scurt acestea pot fi exprimate într-o singură propoziție: trecerea la sistemul binar numărul și principiul unui program stocat.

analiza

Luați în considerare principiile pe care se bazează clasic structura mașinii von Neumann, mai în detaliu:

1. Du-te la sistemul binar zecimal

Aceasta arhitectura Neumann principiu permite utilizarea dispozitivului logic relativ simplu.

2. Software-ul de management al mașinii electronice de calcul

operare pe calculator este controlată de un set de comenzi care sunt executate una după alta. Dezvoltarea primei masini cu un program stocat în memorie, a marcat începutul programării moderne.

3. Datele și programele sunt stocate în memoria calculatorului împreună

În acest caz, atât date și instrucțiuni de program au același mod de a scrie în sistem binar, astfel încât în anumite situații asupra lor este posibil să se efectueze aceleași acțiuni ca datele.

investigație

În plus, arhitectura mașinii Fonneymanovskoy are următoarele caracteristici:

1. Locațiile de memorie au adrese care sunt numerotate consecutiv

Prin utilizarea acestui principiu, a devenit posibil să se utilizeze variabile în programare. În special, în orice moment, puteți face referire la o anumită locație de memorie prin adresa sa.

2. Posibilitatea unei sucursale condiționată în program

După cum sa menționat deja, programele trebuie să execute comenzile secvențial. Cu toate acestea, aceasta a oferit posibilitatea de a face tranziția către orice parte a codului.

Cum mașina von Neumann

Acest model matematic este format din stocare (memorie) , o unitate logică aritmetică (ALU), de control, și de intrare și dispozitive de ieșire. Toate instrucțiunile de program sunt scrise în celulele de memorie situate în apropiere, iar datele pentru procesarea acestora - în locații arbitrare.

Orice echipă ar trebui să cuprindă:

• indicând care operație trebuie efectuată;
• Adresele de celule de memorie în care sunt stocate datele originale, operație în cauză;
• Adresele de celule în care să scrie rezultatul.

Aceste comenzi operațiuni specifice cu privire la datele de intrare ALU executate, iar rezultatele sunt scrise în celulele de memorie, de ex., E. stocate într-o formă adecvată pentru mașini de prelucrare ulterioară, sau transmise către dispozitivul de ieșire (monitor, imprimantă etc.) și puse la dispoziția omului.

CU controlează toate părțile calculatorului. De la el la celălalt dispozitiv recepționează semnale de comenzi „ce să facă“, așa cum primește informații cu privire la ceea ce sunt în starea altor dispozitive.

În dispozitivul de comandă are un registru special numit „programul contra“ SC. După descărcarea datelor și a programelor în memoria IC stochează adresa echipei sale primul. CU citește conținutul celulei de memorie de calculator a cărui adresă este în Marea Britanie, și îl plasează în „registrul de comandă“. Unitatea de comandă determină funcționarea corespunzătoare unei comenzi specifice, și „notele“ date la adresele specificate în ea în memoria calculatorului. Apoi, ALU sau hardware - ul computerului trece la operație, după care conținutul SC este schimbat la unul, m. E. Arătând la următoarea comandă.

critică

Dezavantaje și arhitectura contemporană Perspective von Neumann continuă să fie un subiect de dezbatere. Faptul că mașinile create pe principiile prezentate de acest savant remarcabil, nu este perfectă, sa observat mult timp în urmă.

Prin urmare, examinarea biletelor în informatică pot găsi de multe ori întrebarea „Care este principiul nu corespunde arhitecturii von Neumann și ce deficiențe are.“

În cazul în care răspunsul la acesta din urmă în mod necesar trebuie să specifice:

• prezența diferenței semantice dintre limbajul de programare de nivel înalt și a sistemului de comandă;
• privind problema reconcilierii OP și a lățimii de bandă procesor;
• privind criza de software în curs de dezvoltare, cauzată de faptul că costurile sale de creare sunt mult mai mici decât costul de dezvoltare hardware-ul, și nu se poate finaliza programul de testare;
• lipsa de perspective în ceea ce privește performanța, astfel cum a atins deja limita teoretică.

În ceea ce privește ce principiu nu corespunde arhitecturii von Neumann, vorbim despre organizarea unui număr mare de fluxuri paralele de date și comenzile inerente în arhitectură multiprocesor.

concluzie

Acum știi ce principiu nu corespunde arhitecturii von Neumann. Este evident că știința și tehnologia nu este încă în picioare, și, probabil, în curând, în fiecare casă va fi un tip complet nou de calculatoare prin care omenirea va ajunge la un nou nivel de dezvoltare. Apropo, pregătiți pentru software-ul examen simulator pentru a ajuta la „arhitectura Von Neumann“. Astfel de resurse educaționale digitale facilitează asimilarea materialului și de a oferi o oportunitate de a evalua cunoștințele lor.