Аудит / Институциональная экономика / Информационные технологии в экономике / История экономики / Логистика / Макроэкономика / Международная экономика / Микроэкономика / Мировая экономика / Операционный анализ / Оптимизация / Страхование / Управленческий учет / Экономика / Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям) / Экономическая теория / Экономический анализ Главная
Экономика
Информационные технологии в экономике
| Е.А. РАКИТИНА, В.Л. ПАРХОМЕНКО. ИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ЭКОНОМИКЕ. ЧАСТЬ 1, 2005 | |
1.1 Архитектура компьютера |
|
|
Основные понятия Архитектура ЭВМ - общее описание структуры и функций ЭВМ, ее ресурсов. В это описание входит: общая конфигурация основных устройств; основные возможности и характеристики устройств; способы взаимосвязи основных устройств компьютера. Ресурсы ЭВМ - средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени. К ресурсам ЭВМ традиционно относят объем доступной памяти, процессорное время и др. К центральным (системным) устройствам компьютера относят, прежде всего, центральный процессор, оперативную память, системную магистраль. Периферийными устройствами компьютера являются: дисплей, клавиатура, манипуляторы - мышь, джойстик, световое перо и т.п., винчестер, дисководы для гибких и компакт-дисков, принтер, плоттер, сканер, модем и пр. Порт - устройство, через которое периферийные устройства подключаются к системной магистрали. При разработке принципов архитектуры компьютеров широко используется идея о разделении отдельных операций процесса решения задачи (процесса вычислений) между отдельными "специализированными" устройствами. Когда Чарльз Бэббидж разрабатывал аналитическую счетную машину в 1830-х гг. он предположил, что для успешной работы необходимы как минимум следующие устройства (рис. 9): устройство для обработки данных, в котором непосредственно осуществляются вычисления ("мельница); устройство для хранения данных ("склад"); устройство для управления процессом вычислений ("контора"). "Контора" _sz жR> Г 'Склад" ~z\Ч "Мельница" Рис. 9 Архитектура аналитической счетной машины с точки зрения Ч. Бэббиджа Разработке Бэббиджа не суждено было воплотиться в действующей модели, но идеи о разделении отдельных операций процесса вычислений между отдельными "специализированными "устройствами получили дальнейшее развитие в принципах архитектуры компьютеров, традиционно называемых принципами фон Неймана (1940-е гг.). Эти принципы таковы: принцип программного управления. Все устройства работают под управлением программ. Программы состоят из отдельных шагов - команд. Последовательность команд и является программой; принцип условного перехода. Существует возможность менять последовательность вычислений в зависимости от полученных промежуточных результатов; принцип хранимой программы. Программы и данные к ним хранятся в одной той же памяти. Команды представляются в числовой форме и хранятся в том же ОЗУ, что и данные для вычислений. Таким образом, команды можно посылать в арифметическое устройство и преобразовывать как обычные числа. Это позволяет создавать программы, способные в процессе вычислений изменять сами себя; принцип иерархичности запоминающих устройств - память делится на оперативную (быстрая, небольшого размера) и долговременную (большую, а потому медленную). Наиболее часто ис- пользуемые данные хранятся в быстром ЗУ сравнительно малой емкости, а более редко используемые - в медленном, но гораздо большей емкости; - принцип двоичного кодирования - вся информация в компьютере хранится и обрабатывается в двоичном коде. Начиная с первых ЭВМ (1940-е гг.), реализовывалась схема взаимодействия устройств компьютера, основанная на этих принципах, представленная на рис. 10. Память (долговременная "медленная") t I Память (оперативная, "быстрая") Процессор < ,, УУ < > АЛУ ( Устройства ввода) (Устройства вывода) Рис. 10 Схема взаимодействий устройств компьютера согласно архитектуре фон Неймана: УУ - устройство управления; АЛУ - арифметико-логическое устройство Что касается персональных компьютеров (конец 1970-х - начало 1980-х гг.), то их основу составляет находящаяся в системном блоке системная ("материнская") плата, на которой размещены сис-темные (центральные) устройства компьютера - процессор и память (оперативная и постоянная), соединенные между собой системной шиной (информационной магистралью), к которой подсоединяются контроллеры всех периферийных устройств, подключаемых к компьютеру (см. рис. 11). При этом периферийными считаются и клавиатура, и монитор, и винчестер, и дисководы, и модем, и манипуляторы, и сканер, и видеокамера, и т.д. Дополнительные устройства, позволяющие пользователю компьютера слушать музыку, смотреть видеоролики, работать в сети и т.д., подключаются через специальные платы расширения. Невозможна работа компьютера и без таких вспомогательных (с точки зрения процесса обработки информации) устройств, как блок питания, система охлаждения и пр. Системный блок компьютера Системная (материнская) плата Центр альный ПРОЦЕССОР М ат ем ают t с кий сопроцессор Опера тивная ПЗУ Ч память Слоты - расширения Контроллер клавиатуры XI Жесткий диск (винчестер) Системная магистраль (шина данных + адресная шина+шина управления) Адаптер портов Контроллеры доп. устройств Адаптер монитора Контроллеры дисков Дисководы для гибких дисков, компакт-дисков Монитор Клавиатура Устройства, подключаемые через порты (принтер, мышь, джойстик и т.д.) Доп. устройства (стриммер, модем, сканер и т.д.) Рис. 11 Схема архитектуры персонального компьютера Примечание. Адаптер монитора (видеоадаптер) часто также располагается на системной плате. |
|
| << Предыдушая | Следующая >> |
| = К содержанию = | |
Похожие документы: "1.1 Архитектура компьютера" |
|
|