Архітектура ЕОМ

 

ВСТУП

      Рівень архітектури необхідний кожному фахівцю. Архітектура - це найбільш загальні принципи побудови ЕОМ, що реалізують програмне управління роботою і взаємодією основних функціональних вузлів. На цьому рівні не потрібне знання схемних рішень сучасної радіотехніки та мікроелектроніки. Останнє взагалі виходить за межі інформатики, воно потрібне лише розробникам фізичних елементів комп'ютерів.

     Рівень архітектури досить глибокий, він включать питання управління роботою ЕОМ (програмування) мовою машинних команд (асемблера). Такий спосіб управління набагато складніше, ніж написання програм на мовах високого рівня і, тим не менш, без уявлення про нього неможливо зрозуміти реальну роботу комп'ютера.

      Нарешті, в цьому розділі наведено короткий огляд зовнішніх пристроїв сучасних комп'ютерів - накопичувачів, пристроїв введення і виведення інформації, - а також елементарне опис принципів їх роботи, професійні характеристики.

     Об'єктом вивчення є обчислювальна техніка.

     Предметом дослідження є архітектура ЕОМ.

     Метою роботи є вивчення архітектури ЕОМ.

     Для досягнення даної мети необхідно вирішити такі завдання:

  • визначити поняття архітектура ЕОМ;

  • вивчити навчальну літературу на тему «Архітектура ЕОМ»;

  • вивчити розвиток внутрішньої структури ЕОМ.

 

Про поняття «АРХІТЕКТУРА ЕОМ»

      Слово «архітектура» в первісному своєму значенні використовується у містобудуванні. Будучи досить складною структурою, сучасне місто складається з районів, площ, вулиць, будинків тощо, розташованих певним чином.

      Для того, щоб орієнтуватися в хитросплетінні вулиць і площ, в будь-якому місті існує історично склалася система назв, а також певна нумерація будинків. Наявність загальноприйнятої адресації дозволяє однозначно визначити положення будь-якої будівлі і в разі потреби швидко відшукати його. У багатьох випадках розташування вулиць і присвоєння їм імен носить безладний характер. У той же час буває, що ця діяльність ретельно продумана і є продовженням загального планування міста, тобто фактично частиною його архітектури. Класичним прикладом може служити відома система взаємно-перпендикулярних вулиць (авеню і стріти) міста Нью-Йорка. Крім суто практичної, архітектура міста може мати ще й художню цінність (що зазвичай більше цікавить приїжджих). Але цей аспект поняття «архітектура» навряд чи переносимо на обчислювальну техніку.

       Використовуючи аналогію з містобудуванням, природно розуміти під архітектурою ЕОМ ту сукупність їх характеристик, яка необхідна користувачеві. Це, перш за все, основні пристрої і блоки ЕОМ, а також структура зв'язків між ними. Якщо зазирнути, наприклад, в «Тлумачний словник по обчислювальним системам», ми прочитаємо там, що термін «архітектура ЕОМ використовується для опису принципу дії, конфігурації і взаємного з'єднання основних логічних вузлів ЕОМ« архітектура ».

       Однак опис внутрішньої структури ЕОМ зовсім не є самоціллю: з точки зору архітектури представляють інтерес лише ті зв'язки і принципи, які є найбільш загальними, притаманними багатьом конкретним реалізаціям обчислювальних машин. Часто говорять навіть про родинах ЕОМ, тобто групах моделей, сумісних між собою. У межах однієї родини основні принципи устрою і функціонування машин однакові, хоча окремі моделі можуть істотно відрізнятися за продуктивністю, вартості та іншим параметрам. Яскравим прикладом можуть служити різні модифікації комп'ютерів PDP фірми DEC (більш відомі нашим користувачам за вітчизняним аналогам - серії ДВК), сімейство MSX-машин, якому належить широко поширена YAMAHA, а також заполонили світ IBM-сумісні персональні комп'ютери.

       Саме те загальне, що є в будові ЕОМ, і відносять до поняття архітектури. Важливо зазначити, що метою такої спільності, в кінцевому рахунку, служить цілком зрозуміле прагнення: всі машини одного сімейства, незалежно від їх конкретного пристрою і фірми-виробника, повинні бути здатні виконувати одну й ту ж саму програму. Звідси неминуче випливає висновок, що з точки зору архітектури важливі не всі відомості про побудову ЕОМ, а тільки ті, які можуть як-то використовуватися при програмуванні і «користувальницької» роботі з ЕОМ. Нижче наводиться перелік тих найбільш загальних принципів побудови ЕОМ, які відносяться до архітектури:

       • структура пам'яті ЕОМ;

       • способи доступу до пам'яті і зовнішніх пристроїв;

       • можливість зміни конфігурації комп'ютера;

       • система команд;

       • формати даних;

       • організація інтерфейсу.

      Підсумовуючи все вищевикладене, отримуємо наступне визначення архітектури:

      «Архітектура-це найбільш загальні принципи побудови ЕОМ, що реалізують програмне управління роботою і взаємодією основних її функціональних вузлів».

 

Головна               На початок               На наступну