Понятие и основные виды архитектуры ЭВМ. Принципы работы вычислительной системы
Архитектура и структура ЭВМ
При рассмотрении компьютерных устройств принято различать их архитектуру и структуру.
Структура компьютера – это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства – от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура компьютера представляется графически в виде структурных схем с различным уровнем детализации.
Архитектура компьютера – это его описание на общем уровне. Под архитектурой понимают логическую организацию и структуру аппаратных и программных ресурсов вычислительной системы компьютера, то есть все то, что однозначно определяет процесс обработки информации на данном компьютере. Архитектура заключает в себе требования к функциональности и принципы организации основных узлов ЭВМ.
Архитектура ЭВМ - это многоуровневая иерархия аппаратно-программных средств, из которых строится ЭВМ. Каждый из уровней допускает многовариантное построение и применение. Конкретная реализация уровней определяет особенности структурного построения ЭВМ.
Архитектура вычислительной машины (Архитектура ЭВМ, англ. Computer architecture) — концептуальная структура вычислительной машины[1], определяющая проведение обработки информации и включающая методы преобразования информации в данные и принципы взаимодействия технических средств и программного обеспечения.
Т.о. архитектура определяет состав и принципы взаимодействия электронных устройств, из которых строится ЭВМ.
К архитектуре относятся следующие принципы построения ЭВМ:
– структура памяти ЭВМ;
– способы доступа к памяти и внешним устройствам;
– возможность изменения конфигурации;
– система команд;
– форматы данных;
– организация интерфейса.
Архитектура состоит из тех же основных подсистем, которые характерны для классической модели ЭВМ: ввод-вывод, память, связь, управление и обработка. Различают внешнюю архитектуру – это то, что видит пользователь, и внутреннюю – то, из чего состоит компьютер и на чем основан процесс накопления, обработки и передачи данных внутри ЭВМ и между компьютерами.
Классификация ЭВМ
по принципу разделения памяти
- фон Неймановская архитектура (принстонская) - характерной чертой является совместное хранение программ и данных
- Гарвардская архитектура - характерной чертой является разделение памяти программ и памяти данных
Обе они выделяют 2 основных узла ЭВМ: центральный процессор и память компьютера.