3. Классическая архитектура (архитектура фон Неймана)

Основы учения об архитектуре вычислительных машин заложил выдающийся американский математик Джон фон Нейман.Фон Нейман не только выдвинул основополагающие принципы логического устройства ЭВМ, но и предложил ее структуру, которая воспроизводилась в течение первых двух поколений ЭВМ.

Классическая архитектура ЭВМ, построенная по принципу фон Неймана (фон-неймановская архитектура) и реализованная в вычислительных машинах двух (трех) поколений, представлена ниже и содержит следующие основные блоки:

• арифметическо-логическое устройствоАЛУ), выполняющее арифметические и логические операции;

• управляющее устройств(УУ), организующее процесс выполнения программ;

• внешнее запоминающее устройство(ВЗУ), или память, для хранения программ и данных;

• оперативное запоминающее устройство(ОЗУ);

• устройства ввода и вывода информации(УВВ).

1.4) Принципы фон Неймана

• принцип программного управления;

(программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определённой последовательности).

• принцип однородности памяти;

(программы и данные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными).

Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

• принцип адресности

(основная память структурно состоит из нумерованных ячеек)

Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к хранящимся в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программы с использованием присвоенных имен.

5. Многопроцессорная архитектура

Многопроцессорная архитектура компьютера - архитектура компьютера, предусматривающая наличие в компьютере нескольких процессоров, что позволяет параллельно обрабатывать несколько потоков данных и несколько потоков команд.

Многопроцессорная архитектура. Наличие в компьютере нескольких процессоров означает, что

параллельно может быть организовано много потоков данных и много потоков команд. Таким образом,

параллельно могут выполняться несколько фрагментов одной задачи. Структура такой машины имеет

общую оперативную память и несколько процессоров.

6. Многомашинная вычислительная система

   Многомашинная вычислительная система - архитектура вычислительной системы, состоящей их нескольких процессоров, не имеющих общей оперативной памяти. Каждый компьютер в многомашинной системе имеет собственную (локальную) память и классическую архитектуру.

Многомашинная вычислительная система. Здесь несколько процессоров, входящих в

вычислительную систему, не имеют общей оперативной памяти, а имеют каждый свою (локальную).

Каждый компьютер в многомашинной системе имеет классическую архитектуру. Такая система

применяется достаточно широко. Однако эффект от применения такой вычислительной системы может

быть получен только при решении задач, имеющих специфическую структуру: задача должна

разбиваться на столько слабо связанных подзадач, сколько компьютеров в системе.