Уважаеми Принстън и Харвард архитектура компютри. Тези архитектурни възможности бяха предложени в края на 40-те години на експерти, съответно, Принстън и Харвард университети в САЩ за бъдещо развитие на компютърни модели.
Принстън архитектура
Принстън архитектура. което често се нарича фон Нойман архитектура. характеризира с използване на обща памет за съхраняване на програми и данни, както и за организацията на стека. Той използва обща система автобус, в който процесора и получава команди и данни за достъп до тази памет.
Архитектурата на съвременните персонални компютри на базата на
автобусна модулен принцип.
Всяко изчислителна машина се състои от три основни компонента:
Информация комуникация между компютърни устройства се осъществява чрез системната шина (система ред).
Bus - кабел, състояща се от множество от проводници. Брой на проводници, включени в автобуса е
Максималните битови линии.
Системната шина, от своя страна, е съвкупност
Характеризира се с тактова честота на системната шина и битова дълбочина. Броят на едновременно предава на автобус бит се нарича
битова шина.
Тактовата честота определя броя на елементарните операции за прехвърляне на данни от 1 секунда. ширина Автобус се измерва в битове, честотата на часовника - в мегахерци.
Входното устройство ви позволява да въведете програма за решаване на проблеми и входни данни в компютър и да ги пуснат в паметта. В зависимост от вида на входа за въвеждане на данни устройство за решаване на проблема се въвеждат директно от клавиатурата, или те трябва да бъде предварително позиционирана върху носител (диск) а.
Устройството за изход се използва за извеждане на информация от обработване на резултатите компютър код. Най-често това е информация за характера, който се извежда от печатащо устройство или пред екран.
обработка на данни и обучение се осъществява от аритметика-логика единица (ALU), пригоден да директен изпълнение на машинни инструкции под контрол. ALU и W заедно образуват централен процесор (CPU). Резултати от обработка се изпращат на паметта.
Основни принципи на компютри с фон Нойман архитектура
Фон Нойман архитектура има редица важни предимства.
- Наличието на споделена памет ви позволява бързо да се преразпределят капацитета си за съхранение на отделни набора от инструкции и данни, изпълнение комин в съответствие с изпълнение на задачата. Така, че е възможно да се по-ефективно използване на наличната памет на всяко конкретно приложение.
- Използването на обща шина за предаване на команди и данни значително опростява отстраняване на грешки, за тестване и контрол на изпълнението, подобрява нейната надеждност.
Ето защо, Принстън архитектура за дълго време доминира на компютри.
Въпреки това, присъщи и съществени нейните недостатъци. Главен сред тях е необходимостта от последователен команди на проби и данни да бъдат обработвани от една обща система автобус. В този случай, общата автобуса се превръща в "ограничаващ фактор» (тясно място - «фактор"), което ограничава ефективността на дигиталната система.
Харвард архитектура
Харвард архитектура е проектирана от Хауърд Aiken в края на 1930 г. в Харвардския университет, за да се увеличи скоростта на изчислителни операции и оптимизиране на работата на паметта. Тя се характеризира с физическото разделяне на инструкция памет (софтуер) и памет за данни. В първоначалната си версия използва като отделен пакет за съхранение на съдържанието на брояча на програма, която е в състояние да изпълнява вложени подпрограми. Всеки спомен е свързан с отделен автобус процесор, който позволява едновременно данни за четене и запис, когато текущата команда, за да се вземе проба и декодиране на следващата команда. по-висока производителност се осъществява благодарение на това разделяне потоци от команди и данни и съгласуване на дейността им за вземане на проби от помощта на Принстън архитектура.
Недостатъци на архитектурата Harvard са свързани с необходимостта от по-голям брой на гуми, както и фиксирана сума заделена памет за инструкции и данни, целта на които не могат бързо да бъдат преразпределени в съответствие с изискванията на задачата в ръка. Поради това е необходимо да се използва повече памет, коефициент на използване при решаване на различни задачи е по-ниска, отколкото с архитектурни системи Принстън. Въпреки това, развитието на микроелектронни технологии значително преодолее горните недостатъци, така че Харвард архитектура се използва широко във вътрешната структура на съвременните микропроцесори високо-производителни, която използва отделен кеш за съхранение на инструкции и данни. В същото време външният структурата на повечето микропроцесорни системи изпълнява принципите на архитектурата Принстън.
Свързани статии