Jaký princip neodpovídá von Neumann architektuře? Jak stroj díla von Neumann?

V současné době je těžké tomu uvěřit, ale počítače, bez nichž mnozí již nemůže představit svůj život, tam byly jen před asi 70 lety. Jedním z těch, kteří se rozhodujícím způsobem přispěly k jejich vzniku, byl americký vědec Dzhon Fon Neymanova. Navrhl, že zásady, na nichž se většina počítače a funguje dodnes. Zvážit, jak von Neumann stroj.

Stručné životopisné informace

Yanosh Neymanova se narodil v roce 1930 v Budapešti, ve velmi bohaté židovské rodiny, která byla schopna následně obdrží šlechtický titul. Od dětství byl vyznačuje vynikajícími schopnostmi ve všech oblastech. Při 23 ° C, Neumann má obhájil disertační práci v oblasti experimentální fyziky a chemie. V roce 1930, mladý vědec byl přizván k práci ve Spojených státech, na univerzitě v Princetonu. Zároveň Neumann byl jedním z prvních členů Institute for Advanced Study, kde působil jako profesor až do své smrti. Neumann vědecké zájmy byly velmi široká. Především je to jeden ze zakladatelů kvantové mechaniky a matapparata konceptu celulárních automatů.

Přínos do informatiky

Předtím, než jsme se zjistit, co princip nesplňuje von Neumann architektuře, bude zajímavé se dozvědět o tom, jak vědci přišli s myšlenkou vytvořit moderní typ počítače.

Být odborníkem v oboru matematiky explozí a rázových vln v časných 1940, von Neumann byl vědecký poradce v jedné z laboratoří munice úřadu armády Spojených států. Na podzim roku 1943, když přijel do Los Alamos se podílet na rozvoji projektu Manhettenskogo na osobní pozvání svého vůdce Roberta Oppengeymera. task force pro výpočet implosive stlačení atomové bomby poplatku až do kritického množství bylo dát do před ním. Vyřešit to vyžadovalo velkou výpočetní techniky, který zpočátku prováděné na ruční kalkulačky, a později na mechanických tabulátory IBM pomocí děrné štítky.

Von Neumann se seznámil s informacemi o průběhu vytváření elektromechanických a plně elektronické počítače. Brzy, on byl přitahován k rozvoji počítačů EDVAC a ENIAC, což vede k práci, kterou začal psát „prvního návrhu zprávy o EDVAC» zůstala nedokončená, v němž byla předložena vědecké komunity zcela nový nápad, co by mělo být v počítači architektury.

Principy von Neumanna

Computer science v roce 1945 přišli do slepé uličky, protože všechny počítače jsou uloženy v paměti číslo zpracovány v 10. formě, program pro provádění operací byly nastaveny nastavením v patch panelu skokanů dobu.

Tím se výrazně omezil sílu počítačů. Skutečným průlomem bylo princip von Neumann. Stručně řečeno, že mohou být vyjádřeny v jedné větě: přechod na binární číselné soustavy a zásady uloženého programu.

analýza

Brala zřetel na zásady, na nichž je založeno na klasickou von Neumann konstrukci stroje, podrobněji:

1. Jděte do dvojkové soustavy od desetinné čárky

Tento princip Neumann architektura umožňuje použití relativně jednoduchého logického zařízení.

2. Řízení Software elektronického výpočetního stroje

Provoz počítač je řízena sadu příkazů, které jsou spouštěny jeden po druhém. Vývoj prvního stroje s programem uloženým v paměti, znamenala počátek moderního programování.

3. Údaje a programy jsou uloženy v paměti počítače spolu

V tomto případě, jak data a programové pokyny mají stejný způsob psaní v dvojkové soustavě, tak v určitých situacích nad nimi je možné provádět stejné akce jako data.

vyšetřování

Kromě toho architektura Fonneymanovskoy stroj má následující vlastnosti:

1. paměťových mít adresy, které jsou očíslovány

Díky použití tohoto principu, to stalo se možné používat proměnné v programování. Zejména kdykoliv, můžete odkazovat na konkrétní místa v paměti jeho adresu.

2. Možnost podmíněného pobočky v rámci programu

Jak již bylo zmíněno, příkazy programy musí provést postupně. Nicméně, to za předpokladu, že možnost, aby přechod na jakoukoliv část kódu.

Jak stroj von Neumann

Tento matematický model se skládá z úložiště (paměť) , má aritmetickou logickou jednotku (ALU), kontrolu a vstupních a výstupních zařízení. Všechny programové instrukce jsou psány v paměťových buňkách v sousedství, a údaje o jejich zpracování - v libovolných místech.

Každý tým by se měl skládat z:

• značí, který provozní by měla být provedena;
• paměťová buňka adresy, ve které jsou uloženy původní data, přičemž příslušné operaci;
• Buněčné adresy, kde zapsat výsledek.

Tyto příkazy specifické operace na vstupních dat ALU proveden a výsledky jsou zapsány v paměťových buněk, tj. E. uložených ve formě vhodné pro další zpracování stroje, nebo přenáší na výstupní zařízení (monitor, tiskárna, apod), a jsou k dispozici pro člověka.

CU kontroluje všechny součásti počítače. Od něho k jinému zařízení přijímá signály-příkazy „co dělat“, protože obdrží informace o tom, co jsou ve stavu jiných zařízení.

V řídicí jednotce má speciální registr nazývá „pult programu“ SC. Po stažení dat a programů v paměti IC ukládá adresu svého 1. týmu. CU přečte obsah paměti počítače buňce, jehož adresa je ve Velké Británii, a umístí jej do „registru příkazů“. Řídící jednotka určuje operaci odpovídající konkrétnímu příkazu a „poznámky“ údaje na adresách uvedených v ní v paměti počítače. Dále, ALU nebo hardwaru počítače pokračovat do provozu, po kterém obsah SC se změní na jeden, m. E. S poukazem na další příkaz.

kritika

Nevýhody a Contemporary Perspectives von Neumann architektura je i nadále předmětem debaty. Skutečnost, že počítače vytvořené na principech předložených tohoto významného učence, není dokonalé, to bylo si všiml už dávno.

Proto zkoumání letenek v informatice lze často najít na otázku „Jaký je princip neodpovídá von Neumann architektuře a jaké nedostatky má.“

V případě kladné odpovědi na posledně nutně by měl specifikovat:

• přítomnost sémantické mezery mezi programování v jazyce na vysoké úrovni a systému velení;
• na problém, jak sladit OP a šířku pásma procesoru;
• Na nově vznikající softwarové krize, způsobená tím, že její náklady stvoření jsou mnohem nižší než náklady na vývoj hardwaru a nelze dokončit testovací program;
• Nedostatek vyhlídek z hlediska výkonu, protože již dosáhl svého teoretický limit.

Pokud jde o to, co princip neodpovídá von Neumann architektuře, mluvíme o organizaci velkého počtu paralelních datových toků a příkazů spojených s více procesory architektury.

závěr

Teď už víte, co princip neodpovídá von Neumann architektuře. Je zřejmé, že věda a technologie nestojí, a možná brzy v každém domě bude jednat o zcela nový typ počítače, přes který se bude lidstvo dosáhnout nové úrovně rozvoje. Mimochodem, připravit se na software zkoušku simulátoru pomoci „Von Neumannova architektura“. Tyto digitální vzdělávací zdroje usnadnit asimilaci materiálu a poskytují možnost posoudit jejich znalosti.