Què principi no es correspon amb l'arquitectura von Neumann? Com funciona la màquina de von Neumann?

Avui dia és difícil de creure, però els ordinadors, sense els quals molts ja no puc imaginar la meva vida, hi havia fa només uns 70 anys. Un dels que han fet una contribució decisiva al seu establiment, va ser un científic americà Dzhon Fon Neyman. Va suggerir que els principis en què la majoria de l'ordinador i funciona fins avui. Penseu en com la màquina de von Neumann.

Una breu informació biogràfica

Yanosh Neyman va néixer el 1930 a Budapest, en una família jueva molt rica que era capaç de rebre posteriorment un títol de noblesa. Des de petit es va distingir per habilitats excel·lents en totes les àrees. Als 23 anys, Neumann ha defensat la seva tesi doctoral en el camp de la física experimental i química. El 1930, el jove científic va ser convidat a treballar als Estats Units, la Universitat de Princeton. Alhora Neumann va ser un dels primers membres de l'Institut d'Estudis Avançats, on va treballar com a professor fins a la seva mort. Neumann interessos científics eren molt amplis. En particular, és un dels fundadors de la mecànica quàntica i el concepte matapparata d'autòmats cel·lulars.

Contribució a la Informàtica

Abans ens adonem quin principi no compleix amb la arquitectura Von Neumann, que serà interessant per aprendre sobre com el científic va arribar a la idea de crear un tipus d'ordinador moderna.

Ser un expert en el camp de les matemàtiques explosions i ones de xoc en la dècada de 1940, von Neumann era un consultor científic en un dels laboratoris de l'Oficina de municions de l'exèrcit dels Estats Units. En la tardor de 1943, es va arribar a Los Alamos per participar en el desenvolupament del projecte Manhettenskogo a la invitació personal del seu líder Roberta Oppengeymera. grup de treball per calcular la compressió implosiva de la càrrega de la bomba atòmica fins a una massa crítica s'ha posat davant d'ell. Per resoldre-requereix grans de computació, que va dur a terme inicialment en les calculadores de mà, i més tard en els tabuladors mecànics d'IBM, l'ús de targetes perforades.

Von Neumann va entrar en contacte amb la informació sobre el progrés de la creació d'equips electromecànics i electrònics totalment. Aviat, es va sentir atret pel desenvolupament d'ordinadors EDVAC i ENIAC, s'obtindrà el treball va començar a escriure "El primer esborrany de l'informe sobre l'EDVAC», va quedar sense acabar, en la qual va presentar a la comunitat científica una idea totalment nova, el que hauria de ser l'arquitectura de computadors.

Els principis de von Neumann

ciències de la computació en 1945 va arribar a un punt mort, ja que tots els equips estan emmagatzemats en la seva memòria el nombre processada en forma 10a, un programa per realitzar operacions, es van establir mitjançant l'establiment d'uns ponts de panell de connexions.

Això limita en gran mesura la potència dels ordinadors. El veritable avanç va ser el principi de Von Neumann. Breument que es poden expressar en una frase: la transició al sistema de nombres binaris i el principi d'un programa emmagatzemat.

anàlisi de

Tingueu en compte els principis en què es basa l'estructura clàssica màquina de von Neumann, amb més detall:

1. Anar al sistema binari del punt decimal

Aquest principi arquitectura Neumann permet l'ús de dispositiu lògic relativament simple.

2. L'administració de programari de la màquina electrònica de càlcul

el funcionament de l'equip és controlat per un conjunt d'ordres que s'executen un rere l'altre. Desenvolupament de la primera màquina amb un programa emmagatzemat a la memòria, va marcar l'inici de la programació moderna.

3. Les dades i programes s'emmagatzemen a la memòria de l'ordinador al costat

En aquest cas, les dades i les instruccions del programa tenen la mateixa forma d'escriure en el sistema binari, de manera que en certes situacions sobre ells és possible realitzar les mateixes accions que les dades.

investigació

A més, la màquina d'arquitectura Fonneymanovskoy té les següents característiques:

1. Les posicions de memòria tenen adreces que estan numerats consecutivament

A través de l'ús d'aquest principi, es va fer possible utilitzar variables en la programació. En particular, en qualsevol moment, pot fer referència a una posició de memòria particular, per la seva direcció.

2. La possibilitat d'un salt condicional en el programa

Com ja s'ha esmentat, les ordres dels programes han d'executar seqüencialment. No obstant això, es va donar l'oportunitat de fer la transició a qualsevol part del codi.

Com funciona la màquina de von Neumann

Aquest model matemàtic consisteix d'emmagatzematge (memòria) , una unitat lògica aritmètica (ALU), control, i dispositius d'entrada i de sortida. Totes les instruccions de programa estan escrites en les cel·les de memòria situats al barri, i les dades per al processament d'ells - en ubicacions arbitràries.

Qualsevol equip ha de consistir en:

• que indica quina operació s'ha de realitzar;
• adreces de cel·les de memòria en què s'emmagatzemen les dades originals, aquesta operació de què es tracti;
• adreces de les cel·les en el qual escriure el resultat.

Aquestes ordres d'operacions específiques sobre dades d'entrada de l'ALU executats i els resultats són escrits en les cel·les de memòria, és a dir. E. emmagatzemat en una forma adequada per a la màquina de processament posterior, o transmetre al dispositiu de sortida (monitor, impressora, etc.) i posat a disposició per a l'home.

CU controla totes les parts de l'ordinador. D'ell a l'altre dispositiu rep senyals dels comandaments de "què fer", ja que rep informació sobre el que són en l'estat d'altres dispositius.

En el dispositiu de control té un registre especial anomenat el "comptador de programa" SC. Després de descarregar les dades i programes en la memòria IC emmagatzema la direcció del seu equip primer. CU llegeix el contingut de la cel·la de memòria d'ordinador domiciliada al Regne Unit, i el col·loca al "registre de comandament". La unitat de control determina l'operació corresponent a una ordre específic, i "notes" de dades a les adreces especificades en ella en la memòria de l'ordinador. A continuació, l'ALU o maquinari informàtic procedir a l'operació, després de la qual cosa el contingut del SC es canvia a un, m. E. Assenyalant la següent comanda.

crítica

Desavantatges i l'arquitectura contemporània Perspectives von Neumann segueix sent un tema de debat. El fet que les màquines creades en els principis exposats per aquest destacat estudiós, no és perfecte, es va observar fa molt de temps.

Per tant, l'examen de les entrades a la informàtica pot trobar sovint la pregunta "Quin és el principi no es correspon amb l'arquitectura de von Neumann i quins defectes que té."

Si la resposta a aquesta última necessàriament s'haurà d'especificar:

• la presència de la bretxa semàntica entre el llenguatge de programació d'alt nivell i sistema de comandament;
• en el problema de conciliar OP i ample de banda processador;
• en la crisi del programari emergent, causada pel fet que els seus costos de creació són molt més baixos que el cost del desenvolupament de maquinari, i no es pot completar el programa de proves;
• manca de perspectives en termes de rendiment, com ja ha arribat al seu límit teòric.

Pel que fa a quin principi no es correspon amb l'arquitectura de von Neumann, estem parlant sobre l'organització d'un gran nombre de fluxos de dades paral·leles i els comandaments inherents a l'arquitectura multiprocessador.

conclusió

Ara vostè sap quin principi no es correspon amb l'arquitectura de von Neumann. És obvi que la ciència i la tecnologia no es queda quiet, i potser aviat a cada casa serà un nou tipus d'ordinadors a través del qual la humanitat arribarà a un nou nivell de desenvolupament. Per cert, preparar-se pel programari simulador de l'examen per ajudar "Arquitectura de von Neumann". Tals recursos educatius digitals faciliten l'assimilació del material i proporcionen una oportunitat per avaluar els seus coneixements.