Во время обработки Информации происходит многократный обмен информацией между АЛУ и ЗУ

Рис.2.1 2 Классическая архитектура по фон Нейману

К этому типу архитектуры относится и архитектура персонального компьютера с общей шиной, подробно рассмотренная в разделе 2.18 (рис. 2.26). Все функциональные блоки здесь связаны между собой общей шиной, называемой также системной магистралью.

Программная обработка данных

• 1этап – ввод исходных данных и программы их обработки

• 1блок – это устройство ввода И (соотв. Нашим органам чувств) Простейшее УВ –это клавиатура(на клавишах нанесены буквы русского и лат. Алфавитов и спец символы. УВ содержит спец. Преобразователь И – шифратор, который при нажатии на клавишу передаёт в память К соответствующие последовательности сигналов(импульсов) – коды.

• 2этап –запоминание исходных данных и программы в ЗУ (где находятся константы, библиотеки и среда для выполнения задач на К из внешней памяти в ОЗУ)

• 3этап-решение задачи (обработка И) в АЛУ(3-й блок) в процессе обработки происходит многократный обмен И между ОП и АЛУ

• 4 этап запоминание результата в ОП (ЗУ)

• 5 Вывод результата на УВывода: принтер, дисплей, графопостроитель, плоттер и т.д..(стандартное - монитор). С помощью дешифратора И преобразуется в понятные нам образы.

• 6. Взаимодействие всех устройств и этапов обработки осуществляется с помощью УУ по управляющей шине спец. Управляющими импульсами. В УУ из проги, хранящейся в ОП поступают команды, а УУ в соответствии с этими командами посылает управляющие сигналы во все блоки К.

К этому типу архитектуры относится и архитектура персонального компьютера с общей шиной, подробно рассмотренная в разделе 2.18 (рис. 2.26). Все функциональные блоки здесь связаны между собой общей шиной, называемой также системной магистралью.

Примеры архитектуры с общей шиной

ПЗУ

ГТИ

Флеш паять, DVD, и пр.

Физически магистраль представляет собой многопроводную линию с гнездами для подключения электронных схем. Совокупность проводов магистрали разделяется на отдельные группы: шину адреса, шину данных и шину управления.

Периферийные устройства (принтер и др.) подключаются к аппаратуре компьютера через специальные контроллеры — устройства управления периферийными устройствами.

Контроллер — устройство, которое связывает периферийное оборудование или каналы связи с центральным процессором, освобождая процессор от непосредственного управления функционированием данного оборудования.

· 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, имеющей общую оперативную память и несколько процессоров, представлена на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Архитектура многопроцессорного компьютера

· 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, и такая система применяется достаточно широко.

Однако эффект от применения такой вычислительной системы может быть получен только при решении задач, имеющих очень специальную структуру: она должна разбиваться на столько слабо связанных подзадач, сколько компьютеров в системе.

Преимущество в быстродействии многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем перед однопроцессорными очевидно.

· Архитектура с параллельными процессорами. Здесь несколько АЛУ работают под управлением одного УУ. Это означает, что множество данных может обрабатываться по одной программе — то есть по одному потоку команд.

Высокое быстродействие такой архитектуры можно получить только на задачах, в которых одинаковые вычислительные операции выполняются одновременно на различных однотипных наборах данных. Структура таких компьютеров представлена на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Архитектура с параллельным процессором

В современных машинах часто присутствуют элементы различных типов архитектурных решений. Существуют и такие архитектурные решения, которые радикально отличаются от рассмотренных выше.

Дата добавления: 2015-06-26