Основные компоненты эвм: процессор, память, системная шина

Компоненты ЭВМ можно разделить на 4 основные категории: про­цессор, оперативная память и прочие внешние устройства. Последние по­зволяют компьютеру обмениваться информацией с человеком и другими компьютерами, управлять технологическими процессами и т. д.

Главная компонента компьютера - процессор. Процессор обеспечива­ет обработку данных, передачу данных, управление различными устройст­вами. Процессор имеет собственный достаточно сложный "язык" и может выполнять фиксированный набор действий -команд. Последовательность команд, записанная на языке процессора и переданная ему для исполнения, называется машинной программой. Процессор имеет свою сверхбыструю память, которая называется регистрами процессора.

Минимальный элемент памяти (бит) способен хранить минимально возможный объем информации - одну двоичную цифру. Биты в памяти лю­бого вида объединяются в байты - восьмерки битов. Принято для именова­ния байтов использовать неотрицательные целые числа и говорить о номе­рах или адресах байтов.

Процессор может прочитать нечто из байта памяти с адресом N или записать нечто в этот байт. Для этого от процессора к памяти должен по­ступить адрес байта, а сам байт информации должен быть передан от про­цессора к памяти (при записи) или от памяти к процессору (при чтении). Эта информация передается по проводам. Провода разделены на два пучка, называемые шинами.

Одна часть проводов называется шина адреса, другая - шина данных. Адрес байта передается по шине адреса, а байт - по шине данных.

Число проводов в шине данных называется разрядностью шины. Обычно разрядность равна 8, 16, 32 или 64.

Этапы решения задач на эвм

Каждый из нас имеет определенное представление о машинном ре­шении задач. Но задачи бывают разные, и реализация их решения с помо­щью компьютеров иногда представляется делом непростым. При этом зна­чительные усилия тратятся на подготовку задачи к ее решению на машине (так называемая домашинная подготовка). И чем сложнее задача, тем более трудоемкой становятся и домашинная подготовка, и машинная реализация решения задачи. Действительно, если требуется перемножить числа или вычислить какое-либо значение тригонометрической функции, то достаточ­но нажать на несколько клавиш микрокалькулятора, чтобы получить доста­точно быстро результат. С такой задачей легко справиться, когда имеется персональный компьютер, позволяющий работать в режиме микрокальку­лятора. А вот с решением задачи вычисления корней квадратного уравнения или задачи поиска наибольшего числа среди заданных и т. п. связаны опре­деленные трудности.

В общем, случае выделяют несколько этапов в подготовке и решении задач на ЭВМ.

Формулировка условия любой математической задачи начинается с описания исходных данных и предпосылок, которые излагаются на языке строго определенных математических понятий. Затем формулируется цель решения, т. е. указывается, что именно необходимо определить в результате решения задачи. Точную формулировку условия задачи называют также математической постановкой задачи, начинается именно с его постановки. В результате постановки задачи выделяются исходные данные или аргументы и те величины, значение которых нужно определить, т. е. результаты. Постановка задачи является первым этапом ее решения.

После постановки задачи начинается поиск метода ее решения. При использовании ЭВМ для решения задачи строится алгоритм. Таким обра­зом, следующим этапом решения задачи является построение алгоритма. Алгоритм может быть записан на алгоритмическом языке или в виде блок-схем.

Теперь необходимо записать алгоритм в виде, доступном исполнению на ЭВМ. Так как ЭВМ "понимает" специальный язык, называемый языком программирования, то алгоритм должен быть записан на таком языке. Этот этап решения задачи называется записью алгоритма на языке программиро­вания.

Следующий этап - исполнение алгоритма с помощью ЭВМ. Этот этап завершается получением результата решения.

Наконец, завершающий этап решения задачи - анализ полученных ре­зультатов. Этот анализ проводится с целью определения, насколько точно полученные результаты соответствуют реальности. Анализ результатов по­могает уточнить модель, если это необходимо. Кроме того, при решении за­дачи могут быть получены результаты, которые противоречат смыслу задачи.

Во многих случаях анализ результатов задачи тоже проводится на

ЭВМ.

Итак, решение задачи с помощью ЭВМ разбивается на следующие этапы:

- постановка задачи, включающая построение математической модели и выделение аргументов и результатов;

• построение алгоритма;

• запись алгоритма на языке программирования;

• реализация алгоритма с помощью ЭВМ;

• анализ полученных результатов.