T Системный подход. Понятие архитектуры

T Понятие вычислительной машины.

В общем смысле можно сформулировать определение вычислительной машины (существует довольно большое количество определений, но остановимся на более универсальном): Вычислительная машина - это устройство или совокупность устройств, предназначенных для механизации и автоматизации процесса обработки информации. Развитие средств вычислительной техники обусловлено успехами в 3-х областях:

1. В технологии производства, как элементарной базы вычислительной техники, так и самих машин в целом.

2. В принципах организации ВМ.

3. В разработке математического и программного обеспечения.

Общим для всех вычислительных машин на всех этапах является одно, они состоят из определенного набора компонент или элементов: механических приводов, шестеренок, ламп, реле, микросхем и т.д. В процессе работы все ее компоненты каким-то образом взаимодействуют между собой, т.е прежде всего вычислительная машина представляет собой систему, которая выполняет определенные функции, а не существует сама по себе. Система – это упорядоченное определенным образом множество элементов, которые связаны между собой и в совокупности образуют нечто целое, приспособленное к воздействиям окружающей среды. Следовательно вычислительная машина представляет собой сложноорганизованное многоуровневое устройство, а с точки зрения кибернетики еще и электронное кибернетическое устройство. На основании вышеизложенного, можно считать, что к исследованию вычислительных машин применим системный подход, на основании которого можно разложить систему на составляющие по уровням их взаимодействия. Уровни взаимодействия элементов вычислительной машины могут быть следующими:

1. Низший уровень - на уровне электрических импульсов.

2. Высший уровень - взаимодействие узлов ВМ на уровне программных модулей.

3. Функциональный уровень каждого отдельного узла - функция и их реализация программно – аппаратными средствами (под этим и понимается понятие “ Архитектура ”).

Архитектура ЭВМ - абстрактное определение ЭВМ в терминах основных функциональных модулей, языков программирования и структур данных. Архитектура не определяет особенности реализации аппаратной части ЭВМ, времени выполнения команд, степени параллелизма, ширины шин и других аналогичных характеристик. Архитектура отображает аспекты структуры ЭВМ, которые являются видимыми для пользователя-программиста: систему команд, режимы адресации, форматы данных, набор программно-доступных регистров. Одним словом, термин «архитектура» используется для описания возможностей, предоставляемых ЭВМ.

Термин Организация ЭВМопределяет описание того, как реализованы возможности ЭВМ.

Термин Конфигурация ЭВМ, под которым понимается компоновка вычислительного устройства с четким определением характера, количества, взаимосвязей и основных характеристик его функциональных элементов.

Таким образом, по цепочке архитектура → организация → конфигурация переходим от абстрактного определения к описанию конкретной ЭВМ. Архитектура ЭВМ - это многоуровневая иерархия программно - аппаратных средств, из которых строится ЭВМ.

Дата добавления: 2015-04-25