Ki prensip pa koresponn ak achitekti a von Neumann? Ki jan machin travay yo nan von Neumann?

Jodi a li se difisil a kwè, men òdinatè, san yo pa ki anpil pa kapab imajine lavi m ', te gen sèlman kèk 70 ane de sa. Youn nan moun ki te fè yon kontribisyon desizif nan etablisman yo, te gen yon syantis Ameriken Dzhon Fon Neyman. Li sigjere ke prensip yo ki te sou majorite a nan òdinatè a ak travay jouk jòdi a. Konsidere kijan machin nan von Neumann.

Brief enfòmasyon biografik

Yanosh Neyman te fèt nan 1930 nan Budapest, nan yon fanmi jwif rich anpil anpil ki te kapab imedyatman resevwa yon tit noblès. Nan anfans li te distenge pa kapasite eksepsyonèl nan tout domèn. Nan 23, Neumann te defann tèz doktora l 'nan jaden an nan fizik eksperimantal ak chimi. Nan 1930, yo te syantis la jenn envite nan travay nan peyi Etazini, Princeton University. An menm tan an Neumann se te youn nan manm yo an premye nan Enstiti a pou Etid Avanse, kote li te travay kòm yon pwofesè jouk li mouri. Neumann enterè syantifik yo te trè gwo. An patikilye, li se youn nan fondatè yo nan mekanik pwopòsyon ak matapparata konsèp nan otomat selilè.

Kontribisyon nan Syans enfòmatik

Anvan nou chèche konnen kisa prensip pa satisfè achitekti a Von Neumann, li pwal enteresan yo aprann sou ki jan syantis la rive lide a nan kreye yon kalite òdinatè modèn.

Pou ou kab vin yon ekspè nan jaden an nan eksplozyon matematik ak vag chòk nan ane 1940 yo byen bonè, von Neumann te yon konsiltan syantifik nan youn nan laboratwa yo nan Biwo minisyon nan peyi Etazini Lame an. Nan sezon otòn la nan 1943, li te rive nan Los Alamos yo patisipe nan devlopman nan Manhettenskogo pwojè nan envitasyon an pèsonèl nan lidè li Roberta Oppengeymera. te fòs travay yo kalkile konpresyon nan implosive nan chaj la bonb atomik jiska yon mas kritik te mete nan devan l '. Pou rezoud li mande gwo informatique, ki okòmansman te pote soti sou kalkilatris yo men ki te kenbe, epi pita sou tabulators mekanik IBM an, lè l sèvi avèk kat kout pyen.

Von Neumann te vin konnen ak enfòmasyon an sou pwogrè a nan kreyasyon an nan elektwo-mekanik ak konplètman elektwonik òdinatè. Byento, li te atire nan devlopman nan EDVAC ak ENIAC òdinatè, sa ki lakòz travay la li te kòmanse ekri "bouyon an premye nan rapò a sou EDVAC la», rete fini, nan ki li prezante bay kominote a syantifik yon lide totalman nouvo, sa ki ta dwe achitekti nan òdinatè.

prensip yo nan von Neumann

syans òdinatè nan 1945 rive nan yon estannfil, kòm tout òdinatè yo estoke nan memwa li yo nimewo a trete nan fòm lan 10yèm, yo te yon pwogram pou fè operasyon mete pa mete nan yon jumper panèl patch.

Sa a anpil limite pouvwa a nan òdinatè. zouti a reyèl te prensip la nan von Neumann. Yon ti tan yo ka eksprime nan yon fraz: tranzisyon an nan sistèm nan nimewo binè ak prensip la nan yon pwogram ki estoke.

analiz de

Konsidere prensip yo sou ki se ki baze klasik von Neumann estrikti a machin, nan plis detay:

1. Ale nan sistèm lan binè a desimal a

Sa a Neumann achitekti prensip pèmèt itilize a nan aparèy lojik relativman senp.

2. Software jesyon nan machin informatique elektwonik

Se operasyon Odinatè kontwole pa yon seri kòmandman ki yo egzekite youn apre lòt la. Devlopman nan machin nan premye ak yon pwogram ki estoke nan memwa a, make kòmansman an nan pwogram modèn.

3. Done ak pwogram yo estoke nan memwa òdinatè ansanm

Nan ka sa a, tou de done ak enstriksyon pwogram gen menm jan an nan ekri nan sistèm lan binè, se konsa nan sèten sitiyasyon sou yo se posib yo fè aksyon yo menm jan ak done yo.

ankèt

Anplis de sa, achitekti Fonneymanovskoy machin nan gen karakteristik ki annapre yo:

1. kote yo memwa gen adrès ki fè yo konte youn apre lòt

Atravè itilize nan prensip sa a, li te vin posib yo sèvi ak varyab nan pwogram. An patikilye, nan nenpòt ki lè, ou ka al gade nan yon kote memwa patikilye pa adrès li yo.

2. Posibilite pou yon branch kondisyonèl nan pwogram nan

Kòm deja mansyone, pwogram kòmandman yo dwe egzekite sekans. Sepandan, li bay opòtinite nan fè tranzisyon an nan nenpòt ki pati nan kòd la.

Kijan machin nan von Neumann

modèl matematik sa a konsiste de depo (memwa) , yon inite aritmetik lojik (ALU), kontwòl, ak opinyon ak aparèy pwodiksyon. Tout enstriksyon pwogram sa ekri nan selil yo memwa ki sitiye nan katye a, ak done yo pou yo travay sou yo - nan kote abitrè.

Nenpòt ki ekip ta dwe konpoze de:

• ki endike ki operasyon ta dwe fèt;
• adrès selilè memwa nan ki fè yo ki estoke done yo orijinal, te di operasyon konsène;
• adrès selilè nan ki ekri rezilta a.

kòmandman sa yo operasyon espesifik sou done D 'ALU egzekite ak rezilta yo nou jwenn sa ekri nan selil yo memwa, sa vle di. E. Ki estoke nan yon fòm apwopriye pou machin pwosesis ki vin apre, oswa transmèt nan aparèy la pwodiksyon (pou kontwole, enprimant, elatriye) ak te fè disponib nan moun.

CU kontwole tout pati nan òdinatè a. Nan men l 'nan aparèy la lòt resevwa siyal-kòmandman "sa yo dwe fè", jan li resevwa enfòmasyon sou ki sa yo ye nan kondisyon an nan lòt aparèy.

Nan aparèy la kontwòl gen yon enskri espesyal ki rele "vann san preskripsyon pwogram" SC a. Apre ou fin chaje done yo ak pwogram nan memwa IC magazen adrès la nan ekip 1ye li yo. CU li soti sa ki nan selil la memwa òdinatè ki gen adrès ki nan UK a, ak kote l 'nan "lòd enskri a". Inite a kontwòl detèmine operasyon an ki koresponn a yon lòd espesifik, epi "nòt" done nan adrès ki espesifye nan l 'nan memwa òdinatè a. Apre sa, ALU oswa pyès ki nan konpitè òdinatè a kontinye nan operasyon an, apre yo fin ki sa ki nan SC se chanje a yon sèl, m. E. Pwente nan lòd kap vini an.

kritik

Dezavantaj ak Haitian Lide von Neumann achitekti kontinye ap fè yon sijè nan deba. Lefèt ke machin kreye sou prensip yo mete devan pa sa a elèv eksepsyonèl, pa pafè, li te remake yon bon bout tan de sa.

Se poutèt sa, pran egzamen an nan tikè nan syans òdinatè ka jwenn souvan kesyon an "Ki sa ki se prensip la pa koresponn ak achitekti a von Neumann ak sa enpèfeksyon li gen."

Si repons lan nan lèt la nesesèman ta dwe presize:

• prezans nan espas sa a semantik ant pwogram lan ak lang wo nivo ak sistèm lòd;
• sou pwoblèm nan pou wete peche OP ak processeur Pleasant;
• sou kriz nan lojisyèl émergentes, ki te koze pa lefèt ke depans kreyasyon li yo pi ba anpil pase pri a nan devlopman nan pyès ki nan konpitè, epi ou pa ka ranpli pwogram nan tès;
• mank de kandida an tèm de pèfòmans, jan yo gen deja rive nan limit teyorik li yo.

Tankou sa ki prensip pa koresponn ak achitekti a von Neumann, nou ap pale sou òganizasyon an nan yon gwo kantite sous dlo done paralèl ak kòmandman yo nannan nan achitekti multiproseseur.

konklizyon

Koulye a, ou konnen ki sa prensip pa koresponn ak achitekti a von Neumann. Li se evidan ke syans ak teknoloji se pa kanpe toujou, e petèt byento nan chak kay yo pral yon kalite konplètman nouvo nan òdinatè a ki limanite pral rive nan yon nivo nouvo nan devlopman. By wout la, prepare yo pou lojisyèl an similatè egzamen ede "Von Neumann achitekti". Sa yo dijital resous edikatif fasilite asimilasyon a nan materyèl la epi yo bay yon opòtinite yo evalye konesans yo.