1. Архитектура пк.
ПК называют относительно недорогой универсальный микрокомпьютер, рассчитанный на одного пользователя. Современные ПК проектируются на основе принципа открытой архитектуры.
Архитектура – описание ЭВМ на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации, организации памяти и т.д. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов ПК: процессора, ОЗУ, Внешних ЗУ и периферийных устройств.
Структура ПК – совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементы могут быть различными – от основных логических узлов ПК до простейших схем. Структура ПК графически представляется в виде структурных схем, описывающих ПК на любом уровне детализации.
2. Архитектурные решения.
Наиболее распространенны следующие архитектурные решения:
Классическая (принцип фон Неймана);
Многопроцессорная;
Многомашинная вычислительная система;
Архитектура с параллельными процессорами.
2.1. Классическая архитектура. Принцип фон Неймана.
В 1945 г. к работе по усовершенствованию ЭВМ I поколения (на основе электромагнитного реле и вакуумных ламп) был привлечен немецкий математик Джон фон Нейман, сформулировавший в своем труде «Предварительный доклад о машине EDVAC» принципы работы ПК.
Согласно принципам фон Неймана, ПК должен иметь следующие устройства:
Арифметико-логическое устройство (АЛУ выполняет все арифметические и логические операции);
Устройство управления (УУ организует процесс выполнения программ);
Запоминающее устройство (ЗУ - хранение программ и данных);
Внешние устройства (ВУ ввод – вывод информации).
Память ПК должна состоять из некоторого количества пронумерованных ячеек, в которой могут находиться обрабатываемые данные или инструкции программ. Ячейки памяти должны быть доступными для др. устройств ПК.
Принцип работы: с помощью какого-либо внешнего устройства в память ПК вводится программа. Устройство управления считывает содержимое ячейки памяти, где находится первая инструкция (команда) программы, и организует ее выполнение арифметических или логических операций, записывает их результаты, вводит данные из внешнего устройства в память или выводит данные из внешнего устройства.
После выполнения одной команды устройство управления переходит к выполнению команды из ячейки памяти, которая находится за только что выполненной командой. Но этот порядок может быть изменен с помощью команд передачи управления (перехода). Эти команды указывают устройству управления на продолжение выполнения программы, начиная с команды, содержащейся в другой ячейке памяти. Такой «скачок» не всегда выполняется, поэтому в программу вписываются условия выполнения какой-либо команды. Так управляющее устройство выполняет инструкции программ автоматически.
Оно обменивается информацией с оперативной памятью и внешними устройствами. Все результаты выполнения программы результаты выводятся на внешние устройства.