Aký princíp nezodpovedá von Neumann architektúre? Ako stroj diela von Neumann?

V súčasnej dobe je ťažké tomu uveriť, ale počítače, bez ktorých mnohí už nemôže predstaviť svoj život, tam boli len pred asi 70 rokmi. Jedným z tých, ktorí sa rozhodujúcim spôsobom prispeli k ich vzniku, bol americký vedec Dzhon Fon Neymanova. Navrhol, že zásady, na ktorých sa väčšina počítača a funguje dodnes. Zvážiť, ako von Neumann stroj.

Stručné životopisné informácie

Yanosh Neymanova sa narodil v roku 1930 v Budapešti, vo veľmi bohatej židovskej rodiny, ktorá bola schopná následne obdrží šľachtický titul. Od detstva bol vyznačuje vynikajúcimi schopnosťami vo všetkých oblastiach. Pri 23 ° C, Neumann má obhájil dizertačnú prácu v oblasti experimentálnej fyziky a chémie. V roku 1930, mladý vedec bol prizvaný k práci v Spojených štátoch, na univerzite v Princetone. Zároveň Neumann bol jedným z prvých členov Institute for Advanced Study, kde pôsobil ako profesor až do svojej smrti. Neumann vedecké záujmy boli veľmi široká. Predovšetkým je to jeden zo zakladateľov kvantovej mechaniky a matapparata konceptu celulárnych automatov.

Prínos do informatiky

Predtým, než sme sa zistiť, čo princíp nespĺňa von Neumann architektúre, bude zaujímavé sa dozvedieť o tom, ako vedci prišli s myšlienkou vytvoriť moderný typ počítača.

Byť odborníkom v odbore matematiky explózií a rázových vĺn v skorých 1940, von Neumann bol vedecký poradca v jednej z laboratórií munície úradu armády Spojených štátov. Na jeseň roku 1943, keď prišiel do Los Alamos sa podieľať na rozvoji projektu Manhettenskogo na osobné pozvanie svojho vodcu Roberta Oppengeymera. task force pre výpočet implosive stlačenie atómovej bomby poplatku až do kritického množstva bolo dať do pred ním. Vyriešiť to vyžadovalo veľkú výpočtovej techniky, ktorý spočiatku uskutočňované na ručné kalkulačky, a neskôr na mechanických tabulátory IBM pomocou dierne štítky.

Von Neumann sa zoznámil s informáciami o priebehu vytvárania elektromechanických a plne elektronické počítače. Čoskoro, on bol priťahovaný k rozvoju počítačov EDVAC a ENIAC, čo vedie k práci, ktorú začal písať "prvého návrhu správy o EDVAC» zostala nedokončená, v ktorom bola predložená vedeckej komunity úplne nový nápad, čo by malo byť v počítači architektúry.

Princípy von Neumanna

Computer science v roku 1945 prišli do slepej uličky, pretože všetky počítače sú uložené v pamäti číslo spracované v 10. forme, program pre vykonávanie operácií boli nastavené nastavením v patch paneli skokanov dobu.

Tým sa výrazne obmedzil silu počítačov. Skutočným prelomom bolo princíp von Neumann. Stručne povedané, že môžu byť vyjadrené v jednej vete: prechod na binárne číselnej sústavy a zásady uloženého programu.

analýza

Brala zreteľ na zásady, na ktorých je založené na klasickú von Neumann konštrukcii stroja, podrobnejšie:

1. Choďte do dvojkovej sústavy od desatinnej čiarky

Tento princíp Neumann architektúra umožňuje použitie relatívne jednoduchého logického zariadenia.

2. Riadenie Softvér elektronického výpočtového stroja

Prevádzka počítač je riadená sadu príkazov, ktoré sú spúšťané jeden po druhom. Vývoj prvého stroja s programom uloženým v pamäti, znamenala začiatok moderného programovania.

3. Údaje a programy sú uložené v pamäti počítača spolu

V tomto prípade, ako dáta a programové pokyny majú rovnaký spôsob písania v dvojkovej sústave, tak v určitých situáciách nad nimi je možné vykonávať rovnaké akcie ako dáta.

vyšetrovania

Okrem toho architektúra Fonneymanovskoy stroj má nasledujúce vlastnosti:

1. pamäťových mať adresy, ktoré sú očíslované

Vďaka použitiu tohto princípu, to stalo sa možné používať premenné v programovaní. Najmä kedykoľvek, môžete odkazovať na konkrétne miesta v pamäti jeho adresu.

2. Možnosť podmienečného pobočky v rámci programu

Ako už bolo spomenuté, príkazy programy musia vykonať postupne. Avšak, to za predpokladu, že možnosť, aby prechod na akúkoľvek časť kódu.

Ako stroj von Neumann

Tento matematický model sa skladá z úložiska (pamäť) , má aritmetickou logickou jednotkou (ALU), kontrolu a vstupných a výstupných zariadení. Všetky programové inštrukcie sú písané v pamäťových bunkách v susedstve, a údaje o ich spracovanie - v ľubovoľných miestach.

Každý tím by sa mal skladať z:

• značí, ktorý prevádzkové by mala byť vykonaná;
• pamäťová bunka adresy, v ktorej sú uložené pôvodné dáta, pričom príslušné operáciu;
• Bunkové adresy, kde zapísať výsledok.

Tieto príkazy špecifické operácie na vstupných dát ALU vykonaný a výsledky sú zapísané v pamäťových buniek, tj. E. uložených vo forme vhodnej pre ďalšie spracovanie stroja, alebo prenáša na výstupné zariadenia (monitor, tlačiareň, apod), a sú k dispozícii pre človeka.

CU kontroluje všetky súčasti počítača. Od neho k inému zariadeniu prijíma signály-príkazy "čo robiť", pretože dostane informácie o tom, čo sú v stave iných zariadení.

V riadiacej jednotke má špeciálny register nazýva "pult programu" SC. Po stiahnutí dát a programov v pamäti IC ukladá adresu svojho 1. tímu. CU prečíta obsah pamäte počítača bunke, ktorého adresa je vo Veľkej Británii, a umiestni ho do "registra príkazov". Riadiaca jednotka určuje operáciu zodpovedajúce konkrétnemu príkazu a "poznámky" údaje na adresách uvedených v nej v pamäti počítača. Ďalej, ALU alebo hardvéru počítača pokračovať do prevádzky, po ktorom obsah SC sa zmení na jeden, m. E. S poukazom na ďalší príkaz.

kritika

Nevýhody a Contemporary Perspectives von Neumann architektúra je aj naďalej predmetom debaty. Skutočnosť, že počítače vytvorené na princípoch predložených tohto významného učenca, nie je dokonalé, to bolo si všimol už dávno.

Preto skúmanie leteniek v informatike možno často nájsť na otázku "Aký je princíp nezodpovedá von Neumann architektúre a aké nedostatky má."

V prípade kladnej odpovede na posledne nutne by mal špecifikovať:

• prítomnosť sémantickej medzery medzi programovania v jazyku na vysokej úrovni a systému velenia;
• na problém, ako zladiť OP a šírku pásma procesora;
• na vznikajúce softvér krízy, spôsobená tým, že jej náklady stvorenia sú oveľa nižšie ako náklady na vývoj hardvéru a nedá dokončiť testovací program;
• Nedostatok vyhliadok z hľadiska výkonu, pretože už dosiahol svoj teoretický limit.

Pokiaľ ide o to, čo princíp nezodpovedá von Neumann architektúre, hovoríme o organizácii veľkého počtu paralelných dátových tokov a príkazov spojených s viacerými procesormi architektúry.

záver

Teraz už viete, čo princíp nezodpovedá von Neumann architektúre. Je zrejmé, že veda a technológie nestojí, a možno čoskoro v každom dome bude jednať o úplne nový typ počítača, cez ktorý sa bude ľudstvo dosiahnuť novú úroveň rozvoja. Mimochodom, pripraviť sa na softvér skúšku simulátore pomôcť "Koncepcia Johna von Neumanna". Tieto digitálne vzdelávacie zdroje uľahčiť asimiláciu materiálu a poskytujú možnosť posúdiť ich znalosti.