Реферат На Тему Принципы Фон Неймана
Реферат На Тему Принципы Фон Неймана
Принципы совместного хранения программ и данных в памяти компьютера, разработанные фон Нейманом. Особенности последовательного программного управления, адресуемости и однородности памяти и архитектуры. Компьютеры, построенные на принципах фон Неймана.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
2. Компьютеры, построенные на принципах фон Неймана
3. Узкое место архитектуры фон Неймана
Широко известный принцип совместного хранения программ и данных в памяти компьютера. Вычислительные системы такого рода часто обозначают термином «машина фон Неймана», однако соответствие этих понятий не всегда однозначно. В общем случае, когда говорят об архитектуре фон Неймана, подразумевают физическое отделение процессорного модуля от устройств хранения программ и данных.
Наличие заданного набора исполняемых команд и программ было характерной чертой первых компьютерных систем. Сегодня подобный дизайн применяют с целью упрощения конструкции вычислительного устройства. Так, настольные калькуляторы, в принципе, являются устройствами с фиксированным набором выполняемых программ. Их можно использовать для математических расчётов, но невозможно применить для обработки текста и компьютерных игр, для просмотра графических изображений или видео. Изменение встроенной программы для такого рода устройств требует практически полной их переделки, и в большинстве случаев невозможно. Впрочем, перепрограммирование ранних компьютерных систем всё-таки выполнялось, однако требовало огромного объёма ручной работы по подготовке новой документации, перекоммутации и перестройки блоков и устройств и т. п.
Всё изменила идея хранения компьютерных программ в общей памяти. Ко времени её появления использование архитектур, основанных на наборах исполняемых инструкций, и представление вычислительного процесса как процесса выполнения инструкций, записанных в программе, чрезвычайно увеличило гибкость вычислительных систем в плане обработки данных. Один и тот же подход к рассмотрению данных и инструкций сделал лёгкой задачу изменения самих программ.
В 1946 году трое учёных-- Артур Бёркс (англ. Arthur Burks), Герман Голдстайн и Джон фон Нейман --опубликовали статью «Предварительное рассмотрение логического конструирования электронного вычислительного устройства». В статье обосновывалось использование двоичной системы для представления данных в ЭВМ (преимущественно для технической реализации, простота выполнения арифметических и логических операций -- до этого машины хранили данные в десятичном виде),выдвигалась идея использования общей памяти для программы и данных. Имя фон Неймана было достаточно широко известно в науке того времени, что отодвинуло на второй план его соавторов, и даные идеи получили название «принципы фон Неймана».
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.
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. компьютер нейман память программный
Принцип последовательного программного управления
Предполагает, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
Неизменяемость в процессе работы топологии, архитектуры, списка команд.
Так же в некоторых источниках указывается принцип двоичного кодирования, но существовали машины, работающие с троичным и с десятичным кодом.
В середине 1940-х проект компьютера, хранящего свои программы в общей памяти, был разработан в Школе электрических разработок Мура (англ. Moore School of Electrical Engineering) в Университете штата Пенсильвания. Подход, описанный в этом документе, стал известен как архитектура фон Неймана, по имени единственного из названных авторов проекта Джона фон Неймана, хотя на самом деле авторство проекта было коллективным. Архитектура фон Неймана решала проблемы, свойственные компьютеру ENIAC, который создавался в то время, за счёт хранения программы компьютера в его собственной памяти. Информация о проекте стала доступна другим исследователям вскоре после того, как в 1946 году былообъявлено о создании ENIAC. По плану предполагалось осуществить проект силами Муровской школы в машине EDVAC, однако до 1951 года EDVAC не был запущен из-за технических трудностей в создании надёжной компьютерной памяти и разногласий в группе разработчиков. Другие научно-исследовательские институты, получившие копии проекта, сумели решить эти проблемы гораздо раньше группы разработчиков из Муровской школы и реализовали их в собственных компьютерных системах. Первыми семью компьютерами, в которых были реализованы основные особенности архитектуры фон Неймана, были:
1. Прототип -- Манчестерская малая экспериментальная машина -- Манчестерский университет, Великобритания, 21 июня 1948 года;
2. EDSAC -- Кембриджский университет, Великобритания, 6 мая 1949 года;
3. Манчестерский Марк I -- Манчестерский университет, Великобритания, 1949 год;
4. BINAC -- США, апрель или август 1949 года;
5. CSIR Mk 1 -- Австралия, ноябрь 1949 года;
7. EDVAC -- США, август 1949 года -- фактически запущен в 1951 году;
Совместное использование шины для памяти программ и памяти данных приводит к узкому месту архитектуры фон Неймана, а именно ограничению пропускной способности между процессором и памятью по сравнению с объёмом памяти. Из-за того, что память программ и память данных не могут быть доступны в одно и то же время, пропускная способность является значительно меньшей, чем скорость, с которой процессор может работать. Это серьезно ограничивает эффективное быстродействие при использовании процессоров, необходимых для выполнения минимальной обработки на больших объёмах данных.Процессор постоянно вынужден ждать необходимых данных, которые будут переданы в память или из памяти. Так как скорость процессора и объём памяти увеличивались гораздо быстрее, чем пропускная способность между ними, узкое место стало большой проблемой, серьезность которой возрастает с каждым новым поколением процессоров.
На сегодняшний день это подавляющие большинство компьютеров, в том числе и IBM PC - совместимые. Но есть и компьютерные системы с иной архитектурой - например системы для параллельных вычислений.
Понятие и принципы построения компьютерной памяти, ее двоичная структура. Архитектура фон Неймана как широко известный принцип совместного хранения команд и данных в памяти компьютера. Аналого-цифровой преобразователь на основе двойного интегрирования. контрольная работа [166,0 K], добавлен 10.02.2015
Принципы Дж. фон Неймана: однородности памяти, адресности, программного управления, двоичного кодирования. Назначение периферийного оборудования. Устройства ввода, вывода, обмена, хранения информации. Способы их функционирования. Сравнение шин ISA и EISA. курсовая работа [26,7 K], добавлен 07.11.2014
Объем двухпортовой памяти, расположенной на кристалле, для хранения программ и данных в процессорах ADSP-2106x. Метод двойного доступа к памяти. Кэш-команды и конфликты при обращении к данным по шине памяти. Пространство памяти многопроцессорной системы. реферат [28,1 K], добавлен 13.11.2009
Принципы, которые положены в основу построения большинства электронных вычислительных машин. Сущность принципа двоичного кодирования и программного управления. Структурный состав основной памяти. Основные блоки ЭВМ по Джону фон Нейману: память, процессор. презентация [96,2 K], добавлен 01.04.2010
Описание, характеристика и принципы работы основных компонентов современного персонального компьютера. Принципы адрестности, однородности памяти и принцип программного управления. Периферийные устройства ввода информации. Центральные элементы. реферат [2,4 M], добавлен 07.11.2008
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2020, ООО «Олбест»
Все права защищены
Принципы фон Неймана | реферат [2,4 M], добавлен 07.11.2008
Принципы фон Неймана (Архитектура фон Неймана )
Принципы Джона Фон Неймана
Принципы Фон Неймана . Бесплатный доступ к реферату
Принципы фон Неймана
Сказки Детского Сочинения 3 Класс
Вечер Сочинение Рассуждение
Тіл Тазалығы Эссе
Сочинение О Дне Пожилого Человека
Сочинение На Тему Мой Город Махачкала