计算机信息技术

什么原则不符合冯·诺依曼架构? 如何冯·诺伊曼机器工作原理?

今天,它是很难相信,但电脑,没有这许多再也无法想象我的生活中,只有大约70年前。 其中一个是谁他们建立作出了决定性贡献的,是美国科学家Dzhon福·尼曼。 他建议,原则上大部分的电脑和作品到今天。 考虑一下冯·诺依曼机。

简要履历资料

扬什·尼曼1930年出生在布达佩斯,在一个非常富裕的犹太家庭,这是能够随后接收贵族头衔。 从童年起,他在各个领域能力出众区分。 在23日,纽曼已经在实验物理学和化学领域捍卫他的博士论文。 1930年,年轻的科学家应邀在美国,普林斯顿大学工作。 同时,纽曼是高等研究院,在那里他作为一个教授,直到他去世的第一批成员之一。 诺依曼对科学的兴趣是非常广阔的。 特别是,它是量子力学和细胞自动机的matapparata概念的创始人之一。

贡献计算机科学

之前,我们找出哪些原则不符合 冯诺依曼架构, 这将是有趣的了解科学家如何来建立一个现代化的计算机类型的想法。

作为数学爆炸和冲击波在40年代初的领域的专家,冯·诺依曼是在美国军队的弹药办公室的实验室之一的科学顾问。 在1943年秋天,他来到洛斯阿拉莫斯在其领导人罗伯塔Oppengeymera的个人邀请,参加Manhettenskogo项目的开发。 专案组计算原子弹负责的内爆压缩到一个克里提卡尔·马斯已经摆在他的面前。 为了解决这个问题需要大量的计算,最初开展的手持计算器,后来在IBM的机械制表符,使用打孔卡。

冯·诺依曼 成为与上创造机电和全电子计算机的进步的信息了如指掌。 不久,他被吸引到的EDVAC和ENIAC计算机的发展,导致在工作中,他开始撰写“关于EDVAC»报告的初稿,尚未完成,他在提交给科学界一个全新的思路,应该是什么计算机体系结构。

冯·诺依曼的原则

1945年计算机科学急转直下,因为所有计算机都存储在内存中的第10形式处理的数量,用于执行操作的程序是通过在配线架的跳线设置设定。

这极大地限制了计算机的电源。 真正的突破是冯·诺依曼的原则。 过渡到二进制数字系统和存储程序的原则:简单地说,他们可以用一句话来表达。

分析

考虑这是基于经典的冯·诺依曼机的结构,更详细的原理:

1.进入小数的二进制系统

该原理诺依曼体系结构允许使用相对简单的逻辑器件。

2.电子计算机的软件管理

计算机操作是由一组被执行一前一后的命令的控制。 第一机与存储在存储器中的程序的开发,标志着现代编程的开端。

3.数据和程序被存储在计算机存储器中一起

在这种情况下,数据和程序指令在二进制系统编写的同样的方式,所以在对他们某些情况下是可以执行相同的操作数据。

调查

此外,该架构Fonneymanovskoy机具有以下特点:

1.存储器位置具有连续编号地址

通过使用这个原理,就有可能在编程中使用的变量。 特别是,在任何时候,你可以通过它的地址是指某个特定内存位置。

2.一个条件分支的程序中的可能性

如前所述,该程序的命令必须按顺序执行。 然而,它提供了机会,使过渡到代码的任何部分。

如何冯·诺依曼机

该数学模型包括存储(存储器)的 ,算术逻辑单元(ALU), 控制,以及输入和输出设备。 所有程序指令都写在位于附近的存储单元,以及处理这些数据 - 在任意位置。

任何团队应包括:

  • 指示应该执行哪个操作;
  • 其中存储的原始数据的存储器单元的地址,所述有关操作;
  • 单元地址在其中写入的结果。

上ALU的输入数据,这些命令的具体操作执行,并且结果被写入在存储器单元,即E.存储在适于后续加工机形式,或传递至输出设备(显示器,打印机等),并提供给的人。

CU控制计算机的所有部件。 从他到其他设备接收信号的命令“做什么”,因为它接收有关他们在其他设备的状态的信息。

在该控制装置具有一个被称为“程序计数器” SC特殊寄存器。 在内存中下载数据和方案后,IC存储它的第1个队的地址。 CU读出计算机的存储单元,其地址是在英国的内容,并将其放置在“命令寄存器”。 控制单元确定对应于特定命令的操作,以及“票据”在计算机的存储器内所指明的地址的数据。 接着,将ALU或 硬件 的计算机进行到操作,在这之后SC中的内容被改变为一个,米。E.指向下一个命令。

批评

缺点和当代视角冯·诺依曼架构仍然是一个有争议的问题。 这在原则制造的机器提出的这个杰出的学者,不完美的事实,这是很久以前的注意。

因此,在计算机科学门票的检查可以经常发现这个问题:“什么是原则,不符合冯·诺依曼架构,什么缺点,是这样。”

如果答案给后者一定要注明:

  • 的高级语言编程和指令系统之间的语义差距的存在;
  • 关于调和OP和处理器带宽的问题;
  • 在新兴的软件危机,造成的事实,其创作成本比硬件开发的成本要低得多,而且你无法完成测试程序;
  • 缺乏在性能方面的前景,因为已经达到其理论极限。

至于什么原则不符合冯·诺依曼架构,我们正在谈论的是大量的并行数据流,并在多处理器架构所固有的命令的组织。

结论

现在你知道什么是原则,不符合冯·诺依曼架构。 很明显,科学技术也没有停滞不前,也许很快在每间房子将是一个完全新型的计算机,通过它人类将达到一个新的发展水平。 顺便说一句,准备考试模拟器软件,以帮助“冯·诺伊曼结构”。 这样的数字教育资源促进物质的吸收,并提供了一个机会,以评估他们的知识。

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