21. Принципы фон-Неймана. Архитектура. Конфигурация. Организация эвм.

Принципы фон-Неймана.

1)Основными блоками фон-неймановской машины являются блок управления, арифметико-логическое устройство, память и устройство ввода/вывода.

2)Информация кодируется в двоичной форме и разделяется на единицы, называемые словами.

3)Алгоритм представляется в форме последовательности управляющих слов, которые определяют смысл операции. Эти управляющие слова называются командами. Совокупность команд, представляющая алгоритм, называется программой.

4)Программы и данные хранятся в одной и той же памяти.

5)Устройства управления и арифметическое устройство обычно объединяются в одно, называемое центральным процессором (ЦП).

Архитектура ЭВМ - абстрактное определение машины в терминах основных функциональных модулей, языка, структур данных. Архитектура не определяет особенности реализации аппаратной части ЭВМ, времени выполнения команд, степени параллелизма, ширины шин и других аналогичных характеристик. Архитектура отображает аспекты структуры ЭВМ, которые являются видимыми для пользователя: систему команд, режимы адресации, форматы данных, набор программно-доступных регистров. Одним словом, термин «архитектура» используется для описания возможностей, предоставляемых ЭВМ.

Конфигурация ЭВМ – состав и компоновка функциональных элементов вычислительного устройства с четким определением характера, количества, взаимосвязей и основных их характеристик.

Термин «организация ЭВМ» определяет, как реализованы возможности ЭВМ.

22. Команда, система команд, машинная программа, ее состав. Risc-архитектура.

Команда — совокупность сведений, необходимых процессору для выполнения определенного действия при выполнении программы.

Команда состоит из кода операции, содержащего указание на операцию, которую необходимо выполнить, и нескольких адресных полей, содержащих указание на места расположения операндов команды.

Множество команд образуют систему команд.

Алгоритм решения задачи, заданный в виде последовательности команд на языке вычислительной машины, называется машинной программой.

Состав машинных команд.

Все машинные команды можно разделить на группы по видам выполнения операций:

• операции пересылки информации внутри ЭВМ;

• арифметические операции над информацией;

• операции десятичной арифметики;

• логические операции над информацией;

• операции обращения к внешним устройствам ЭВМ;

• операции передачи управления (условные и безусловные)

• обслуживающие и вспомогательные операции.

Типы адресации: прямая, относительная, непосредственная, регистровая, косвенная, стековая и т.д.

Альтернативным подходом в создании высокопроизводительных ЭВМ и персональных компьютеров является использование так на­зываемой RISC-архитектуры (компьютер с сокращенным набором команд).

Такой подход состоит в использовании наиболее часто исполь­зуемых команд (определенных на основе статистического анализа большого числа программ для основных предметных областей), по­зволяя упрощать аппаратные схемы процессора и повышать его прои­зводительность. Типичная RISC-архитектура характеризуется набором команд от 30 до 120.