2.5. Архитектура персональных эвм
В настоящее время ЭВМ проектируются как системы, состоящие из совокупности аппаратных (hardware) и программных (software) средств. Так возникло принципиально новое понятие –«архитектура ЭВМ».
По определению архитектура – это описание сложной системы, состоящей из множества элементов, как единого целого.
Архитектуру компьютера следует отличать от его структуры. Структура определяет конкретный набор устройств, узлов, блоков, входящих в состав компьютера, тогда как архитектура определяет правила взаимодействия составных частей компьютера. Архитектура определяет не все связи, а только наиболее важные, которые должны быть известны для более эффективного использования данного компьютера.
В архитектуре ЭВМ выделяются три составляющие, представленные на рис.2.3.
Рис. 2.3. Составляющие архитектуры персональной ЭВМ.
Архитектура современного персонального компьютера определяется несколькими основополагающими принципами, которые, по сути, являются обобщением принципов построения ЭВМ, предложенных фон Нейманом.
В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип, который включает в себя:
Принцип программного управления. Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором ПК автоматически друг за другом в определенной последовательности.
Таким образом, процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека.
Принцип программы, сохраняемой в памяти. Команды программы подаются, как и данные, в виде чисел и обрабатываются так же, как и числа, а сама программа перед выполнением загружается в оперативную память, что ускоряет процесс ее выполнения.
Принцип произвольного доступа к памяти. Программы и данные записываются в произвольное место оперативной памяти, что позволяет обратиться по любому заданному адресу к требуемому участку памяти
На основании изложенных принципов можно сформулировать следующее определение.
Компьютер — это техническое устройство, которое после ввода в память начальных данных и программы их обработки, представленных в общем цифровом формате, автоматически осуществляет вычислительный процесс, заданный программой, и выдает результаты решения задачи в форме, пригодной для восприятия человеком.
Компьютеры, построенные на этих принципах, относятся к типу фон-неймановских.
О
бобщенная
логическая структура ЭВМ показана на
рис.2.4.
Рис. 2.4. Логическая структура ЭВМ
Реальная структура компьютера значительно сложнее, чем представленная логическая. Это обусловлено тем, что в современных персональных компьютерах классическая архитектура фон Неймана значительно усовершенствована, хотя и сохраняет общие черты.
3. Кодирование (представление) данных в эвм