Amaliy ish №1 Mavzu: Kompyuter tizimining umumiy tuzilishini tashkil etish Maqsad

Adreslash printsipi: kompyuter xotirasi elementlari ketma-ket raqamlangan manzillarga ega. Istalgan vaqtda siz uning manzili bo'yicha xotiraning istalgan elementiga kirishingiz mumkin. Bu tamoyil dasturlashda o‘zgaruvchilardan foydalanish imkoniyatini ochib berdi.
Dasturni bajarish jarayonida shartli tarmoqlanish imkoniyati.
Buyruqlar ketma-ket bajarilishiga qaramay, dasturlar kodning istalgan qismiga o'tish imkoniyatini amalga oshirishi mumkin. Ushbu tamoyillar asosida qurilgan kompyuterlar fon Neyman tipidagidir. Ammo ikkinchisidan tubdan farq qiladigan kompyuterlar mavjud. Masalan, ular dasturni boshqarish printsipiga amal qilmasliklari mumkin, ya'ni ular "dastur hisoblagichi"siz ishlashlari mumkin, bu hozirda bajarilayotgan dastur ko'rsatmasini bildiradi. Xotirada saqlanadigan ba'zi o'zgaruvchilarga murojaat qilish uchun bu kompyuterlar unga nom berishlari shart emas. Bunday kompyuterlar fon Neyman bo'lmagan kompyuterlar deb ataladi.
Ushbu tamoyillarning asosiy natijasini endi dastur endi mashinaning doimiy qismi emasligi (masalan, kalkulyatorda bo'lgani kabi) deb atash mumkin. Dasturni o'zgartirish oson bo'ldi. Lekin uskunalar, albatta, o'zgarishsiz qoladi va juda oddiy.
Taqqoslash uchun, ENIAC kompyuterining dasturi (xotirada saqlangan dastur bo'lmagan) paneldagi maxsus jumperlar tomonidan aniqlangan. Mashinani qayta dasturlash (jumperlarni boshqacha o'rnatish) bir kundan ko'proq vaqtni oldi. Zamonaviy kompyuterlar uchun dasturlarni yozish yillar talab qilishi mumkin bo'lsa-da, ular qattiq diskda bir necha daqiqa o'rnatilgandan so'ng millionlab kompyuterlarda ishlaydi.
Fon Neyman mashinasining ishlash printsipi
Fon Neyman mashinasi - saqlash qurilmasi (xotira) - xotira, arifmetik mantiq birligi - ALU, boshqaruvchi qurilma - CU, shuningdek, kiritish va chiqarish qurilmalaridan iborat qurilma (3.2-rasm).
Dasturlar va ma'lumotlar kiritish qurilmasidan arifmetik mantiq birligi orqali xotiraga kiritiladi. Barcha dastur buyruqlari qo'shni xotira elementlariga yoziladi va ishlov berish uchun ma'lumotlar o'zboshimchalik bilan shkaflarda bo'lishi mumkin. Har qanday dasturda oxirgi buyruq o'chirish buyrug'i bo'lishi kerak

3.2-rasm - Fon Neyman mashinasining sxemasi
Buyruq qaysi operatsiyani bajarish kerakligini (ma'lum apparatdagi mumkin bo'lgan operatsiyalardan) va ma'lumotlar saqlanadigan xotira elementlarining manzillarini, shuningdek, ko'rsatilgan operatsiya bajarilishi kerak bo'lgan hujayralar manzillarini ko'rsatishdan iborat. natija yozilishi kerak (agar uni xotirada saqlash kerak bo'lsa).
Arifmetik mantiq birligi ko'rsatilgan ma'lumotlar bo'yicha buyruqlar tomonidan ko'rsatilgan amallarni bajaradi.
Arifmetik mantiq birligidan natijalar xotiraga yoki chiqarish qurilmasiga chiqariladi. Xotiraning chiqarish qurilmasidan tub farqi shundaki, ma’lumotlar xotirada kompyuter tomonidan qayta ishlash uchun qulay shaklda saqlanadi va chiqarish qurilmasida (printer, monitor va boshqalar) ular qulay tarzda harakat qiladi. bir kishi uchun.
CU kompyuterning barcha qismlarini boshqaradi. Boshqaruvchi qurilmadan boshqa qurilmalar "nima qilish kerak" signallarini oladi va boshqa qurilmalardan boshqaruv bloki ularning holati haqida ma'lumot oladi.
Boshqaradigan qurilma "Dastur hisoblagichi" deb nomlangan maxsus registrni o'z ichiga oladi. Dastur va ma'lumotlar xotiraga yuklangandan so'ng, dastur hisoblagichiga dasturdagi birinchi buyruqning manzili yoziladi. Boshqaruv bloki manzili dastur hisoblagichida joylashgan xotira elementi tarkibini xotiradan o'qiydi va uni maxsus qurilma - "Buyruqlar reestri" ga joylashtiradi. CU buyruqning ishlashini aniqlaydi, buyruqda manzillari ko'rsatilgan ma'lumotlarni xotirada "belgilaydi" va buyruqning bajarilishini nazorat qiladi. Amaliyot ALU yoki kompyuter uskunasi tomonidan amalga oshiriladi.
Har qanday buyruqning bajarilishi natijasida dastur hisoblagichi bittaga o'zgaradi va shu bilan keyingi dastur buyrug'iga ishora qiladi. Joriy buyruqni ketma-ket bajarmaydigan, lekin ma'lum bir manzillar soni bo'yicha berilgan buyruqdan uzoqda bo'lgan buyruqni bajarish kerak bo'lganda, maxsus o'tish buyrug'i boshqaruvni o'tkazmoqchi bo'lgan katak manzilini o'z ichiga oladi.