Қандай принцип фон Нейман сәулет сәйкес келмейді? фон Нейман қалай машина жұмыстары?

Бүгінде ол сену қиын, бірақ көптеген бұдан былай менің өмірімді елестету мүмкін онсыз компьютерлер, тек кейбір 70 жыл бұрын болды. олардың мекемеге шешуші үлес қосқан кім бірі, американдық ғалым Dzhon Fon Нейман болды. Ол осы күнге дейін компьютер мен жұмыстарды принциптері туралы көпшілігі ұсынды. қалай фон Нейман машина қарастырайық.

Қысқаша өмірбаяндық ақпарат

Янош Нейман кейіннен ақсүйектерінің атағын алуға мүмкіндігі болды өте бай еврей отбасында, Будапештте 1930 жылы дүниеге келген. бала кезінен бастап ол барлық салаларда көрнекті қабілеттерін ерекшеленеді. 23, Нейман эксперименттік физика және химия саласындағы жылы кандидаттық диссертациясын қорғады. 1930 жылы, жас ғалым, Америка Құрама Штаттары Принстон университетін жұмыс істеуге шақырылды. Сонымен қатар Нейман ол қайтыс болғанға дейін профессор болып жұмыс істеді Advanced Study институтының, алғашқы мүшелерінің бірі болды. Нейман ғылыми қызығушылығы өте кең болды. Атап айтқанда, ол кванттық механика және ұялы автоматтары matapparata тұжырымдамасын негізін қалаушылардың бірі болып табылады.

Информатика қосқан үлесі

біз принципі сай емес білуге алдында Фон Нейман архитектурасы, ол ғалым қазіргі заманғы компьютерлік түрін құру идеясы келді қалай туралы білуге қызықты болады.

1940 жылдардың басында математика жарылыстар мен соққы толқындар саласындағы сарапшы бола отырып, фон Нейман Америка Құрама Штаттары армиясының оқ-басқармасының зертханаларының бірінде ғылыми кеңесші болды. 1943 жылдың күзінде, ол оның көшбасшысының Роберта Oppengeymera жеке шақыруымен Manhettenskogo жобасының дамытуға қатысуға Los Alamos келді. сыни массасы дейін атом бомбасы алым implosive қысу есептеу міндеті күші алдында қосылды. оны шешу үшін соққы карточкаларын пайдалана отырып, бастапқыда қолмен өткізді калькулятор бойынша, және кейінірек IBM корпорациясының механикалық Кестелеулер бойынша жүргізіледі үлкен есептеу, қажет.

Фон Нейман электр-механикалық және толық электрондық компьютерлер құру барысы туралы ақпаратпен танысты. Көп ұзамай, ол «EDVAC» атты бірінші баяндаманың жобасы жаза бастады жұмыс нәтижесінде, EDVAC және ENIAC компьютерлер дамытуға тартылған, ол ғылыми қоғамдастыққа компьютерлік сәулет қандай болуы тиіс мүлдем жаңа идеяны, онда ұсынылған, аяқталмаған қалды.

фон Нейман принциптері

1945 жылы информатика тоқтап барлық компьютерлер оның жадында 10 нысанда өңделген санын сақталады ретінде, операцияларды орындау үшін бағдарлама патч панельдік секіруден параметрін қойған.

Бұл айтарлықтай компьютерлер қуатын шектеледі. нақты серпінді фон Нейман принципі болды. екілік саны жүйесіне көшу және сақталған бағдарлама принципі: қысқаша олар бір сөйлемде білдірді болады.

талдау

толығырақ, классикалық фон Нейман машина құрылымын негізделетін принциптері қарастырайық:

1. ондық екілік жүйеге өту

Бұл принцип Нейман архитектурасы салыстырмалы қарапайым логикалық құрылғының қолдануға мүмкіндік береді.

Электрондық есептеу машинасының 2. Бағдарламалық қамтамасыз ету басқару

Компьютерлік операция бірінен соң бірін орындалады көптеген командалар арқылы басқарылады. жадында сақталған бағдарламаның бірінші машинаның дамыту, қазіргі заманғы программалау басталғанының.

3. Деректер мен бағдарламалар бірге компьютердің жадында сақталады

Олардың үстінен кейбір жағдайларда деректер бірдей әрекеттерді орындауға болады, сондықтан бұл жағдайда, деректер мен бағдарлама нұсқаулар екі, екілік жүйеде жазып сол жолы бар.

зерттеу

Сонымен қатар, сәулет Fonneymanovskoy машина келесі ерекшеліктері бар:

1. Жад орындары ретімен нөмірленеді мекенжайларын бар

Осы қағидатты қолдану арқылы, бұл бағдарламалау айнымалыларды қолдануға мүмкін болды. Атап айтқанда, кез келген уақытта, сіз оның мекен-жайы арқылы нақты жад орынға қарауыңызға болады.

2. Бағдарламаға шартты филиалының мүмкіндігі

Жоғарыда айтылғандай, бағдарламалар командалар кезекпен орындау керек. Алайда, бұл код кез келген бөлігін көшу жасауға мүмкіндік берді.

Қалай жасайды фон Нейман машина

Бұл математикалық моделі сақтау (жады) тұрады , арифметикалық қисындық құрылғысы (ALU), бақылау, және кіріс және шығыс құрылғыларының. Барлық бағдарлама нұсқаулар оларды өңдеу үшін ауданда орналасқан жады жасушаларының, және деректер жазылады - еркін жерлерде.

Кез келген команда тұруы тиіс:

• операция жүргізілуі тиіс, ол көрсете отырып;
• бастапқы деректерді сақталады онда жад ұяшық адрестері, операция мүдделі деді;
• нәтиже жазу үшін ұяшық адрестері.

ALU кіріс деректерге Бұл пәрмендер нақты операциялар орындалады және нәтижелер жад ұяшықтарының жазылған, яғни. Е. кейіннен өңдеу машинаға үшін қолайлы нысанда сақталатын, немесе (және т.б. монитор, принтер,) шығару құрылғысына берілетін Ал адам үшін қол жетімді.

КО компьютердің барлық бөліктерін бақылайды. оған басқа құрылғыға олар басқа құрылғылардың жағдайы қандай туралы ақпаратты алады, себебі «не істеу керек» сигналдар-командаларды алатын.

бақылау құрылғыда арнайы регистр «бағдарламасы қарсы» SC шақырды. жад IC деректерді және бағдарламаларды жүктеу кейін оның 1-ші команда мекенжайын сақтайды. КО мекенжай Ұлыбританияда орналасқан компьютерлік жад ұяшық мазмұнын оқып және «тіркеу командасы» оны орналастырады. басқару блогы нақты пәрменге сәйкес операцияны анықтайды, және компьютердің жадында оған көрсетілген мекенжайлар бойынша «Ескертулер» деректерді. Келесі, ALU немесе аппараттық компьютерлік SC мазмұны бір, м өзгереді, содан кейін пайдалануға кіріседі. Е. келесі командасына нұсқап.

сын

Кемшіліктері және қазіргі заман перспективалары фон Нейман архитектурасы пікірталастардың нысанасы бола жалғастыруда. машиналар осы көрнекті ғалым ұсынған принциптері құрылған бұл факт, кемелді емес, ол ұзақ уақыт бұрын байқаған болатын.

Сондықтан, информатика билеттер емтихан жиі сұрақ таба аласыз «қандай принцип болып табылады фон Нейман сәулет сәйкес және қандай кемшіліктер ол бар емес.»

соңғы жауап міндетті көрсетілуі тиіс болса:

• жоғары деңгейдегі тілдік бағдарламалау және әміршілдік жүйенің арасындағы семантикалық саңылаудың болуы;
• OP және процессор жиілік жолағын татуласу мәселелері бойынша;
• оның құру шығындар аппараттық даму құнынан әлдеқайда төмен болып табылады, және сіз сынақ бағдарламасы аяқтау мүмкін емес, бұл шын мәнінде туындаған дамушы бағдарламалық қамтамасыз дағдарыс туралы;
• орындау тұрғысынан келешегі болмауы, қазірдің өзінде оның теориялық шегіне жетті ретінде.

қандай принцип үшін фон Нейман сәулет сәйкес келмейді ретінде, біз параллель деректер ағындары және Көппроцессорлы сәулет тән командалар үлкен санының ұйымдастыру туралы айтып отырмыз.

қорытынды

Енді сіз фон Нейман сәулет сәйкес келмейді не принципі білемін. Ол ғылым мен технология әлі тұрып, және, бәлкім, көп ұзамай әрбір үйде емес, адамзат дамуының жаңа деңгейіне жетеді, ол арқылы компьютерлер мүлдем жаңа түрі болады деп анық. Айтпақшы, «Фон Нейман архитектурасын» көмектесу үшін емтихан симулятор бағдарламалық қамтамасыз ету үшін дайындау. Мұндай сандық білім беру ресурстары меңгеру жеңілдету және олардың білімдерін бағалау үшін мүмкіндік береді.