4. Устройство эвм. Архитектура эвм, принцип фон-Неймана.

Электронно-вычислительная машина (ЭВМ) - комплекс технических и программных средств, назначенный для автоматизации, подготовки и решения задач пользователей.

Основные характеристики ЭВМ

1)быстродействие - характеризуется числом команд, выполняемых ЭВМ за одну секунду;

2)производительность-объем работ, осуществляемых ЭВМ в единицу времени;

3)емкость запоминающих устройств - измеряется количеством адресуемых элементов (ячеек) ЗУ и длиной ячейки в битах;

4)надежность-способность ЭВМ при определенных условиях выполнять требуемые функции в течение заданного периода времени.

Архитектура ЭВМ включает в себя как структуру, отражающую состав ПК, так и программно–математическое обеспечение.

Структура ЭВМ - совокупность элементов и связей между ними. Основным принципом построения всех современных ЭВМ является программное управление.

Основы учения об архитектуре вычислительных машин были заложены Джон фон Нейманом. Совокупность этих принципов породила классическую (фон-неймановскую) архитектуру ЭВМ.

Фон Нейман выдвинул основополагающие принципы логического устройства ЭВМ и предложил ее структуру, представленную на рисунке:

Память (ЗУ) хранит информацию (данные) и программы. Запоминающее устройство у современных компьютеров включает ОЗУ, хранящее ту информацию, с которой компьютер работает непосредственно в данное время (исполняемая программа, часть необходимых для нее данных, некоторые управляющие программы), и ВЗУ гораздо большей емкости, чем ОЗУ, но с существенно более медленным доступом. На ОЗУ и ВЗУ классификация устройств памяти не заканчивается – определенные функции выполняют и СОЗУ (сверхоперативное зу), и ПЗУ (постоянное зу), и другие подвиды компьютерной памяти.

Положения (принципы) фон Неймана:

1.Компьютер состоит из нескольких основных устройств (арифметико-логическое устройство, управляющее устройство, память, внешняя память, устройства ввода и вывода)

2.Арифметико-логическое устройство – выполняет логические и арифметические действия, необходимые для переработки информации, хранящейся в памяти

3.Управляющее устройство – обеспечивает управление и контроль всех устройств компьютера (управляющие сигналы указаны пунктирными стрелками)

4.Данные, которые хранятся в запоминающем устройстве, представлены в двоичной форме

5.Программа, которая задает работу компьютера, и данные хранятся в одном и том же запоминающем устройстве

6.Для ввода и вывода информации используются устройства ввода и вывода. Один из важнейших принципов – принцип хранимой программы – требует, чтобы программа закладывалась в память машины так же, как в нее закладывается исходная информация.