close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Архитектура компьютера

код для вставкиСкачать
Архитектура компьютера
Электронные схемы каждого компьютера
могут выполнять лишь ограниченный
набор команд!
Обычно эти команды не сложнее чем:
• Сложить два числа
• Проверить не является ли число нулем
• Прочитать или записать несколько байт из
оперативной память
Проблема: человеку удобно писать на легком для
его понимания языке L1, а компьютер может
работать лишь с простейшим языком L0!
Трансляция
Для решения нашей проблемы мы можем
написать программу на языке L0, которая
будет переводить программу из языка L1
в язык L0, заменяя каждую команду из
языка L1 на эквивалентный набор команд
из языка L0 – это будет называться
трансляцией
Интерпретация
Также мы можем написать программу на
языке L0, которая будет переводить
программу из языка L1 в язык L0 по одной
команде и сразу выполнять их. Это
называется интерпретацией.
Виртуальные машины
Таким образом, мы можем создать виртуальную
машину, задав новый набор команд L1.
Программисты могут писать для нее программы,
как для реальной машины, а выполняться они
будут методом трансляции или интерпретации.
Вывод: задание языка равносильно заданию
виртуальной машины и наоборот. Каждая
виртуальная машина задает более высокий
уровень абстракции, чем тот язык, на основе
которого она построена.
Современные компьютеры представляют из себя
многоуровневую организацию архитектур
Обычно уровней от 2 до 6:
0 – цифровой-логический уровень
аппаратное обеспечение
1 – микроархитектурный уровень
интерпретация (микропрограмма) или
непосредственное выполнение
2 – уровень архитектуры системы команд
трансляция (ассемблер)
3 – уровень операционной системы
трансляция (ассемблер)
4 – уровень языка ассемблера
трансляция (ассемблер)
5 – язык высокого уровня
трансляция (компилятор)
История развития
многоуровневых машин
Аппаратное обеспечение – это всего лишь
окаменевшее программное обеспечение
К.П. Ленц
40-е годы – только 2 уровня: уровень архитектуры набора
команд, на котором осуществляется программирование, и
цифровой логический уровень
1951 М.Уилкс выдвинул идею трехуровневого
компьютера. К 70 годам эта идея стала преобладающей.
60-е годы – создание первых операционных систем.
Конец 70-х и наши дни – частичное устранение
микропрограммирования
История развития компьютерной
техники
1. Механические компьютеры
(1642 – 1945)
1. 1642 год Б. Паскаль создал
первую счетную машину
(операции + -)
2. 1672 год Г.В. Лейбниц
построил более совершенную
машину (+ - * /)
3. 1822 год Ч. Бэббидж
разработал разностную
машину (+ - и метод конечных
разностей). Позднее в 1834
году он же разработал
аналитическую машину,
заложив основные идеи
современных компьютеров
4. 1936 год К.Зус счетные машины на основе
электромагнитных реле
5. 1944 год Г. Айкен – Марк 1
2. Электронные лампы (1945 – 1955)
1. 1943 год английский компьютер COLOSSUS
2. 1946 год американский ENIAC
3. 1952 год IAS Фон-Неймана. Этот проект
заложил основу архитектуры современных
компьютеров
3. Транзисторы (1955 – 1965)
Наиболее известные: PDP-1, PDP-8, Cray-1
4. Интегральные схемы (1965 – 1980)
Наиболее известные: IBM System 360
5. Сверхбольшие интегральные схемы
Закон Мура
Число транзисторов на одной микросхеме
удваивается каждые 18 месяцев
Основные компоненты
компьютера: микропроцессор
Центральный процессор
Блок
управления
Устройства ввода-вывода
АЛУ
Регистры
Основная
память
Диск
Принтер
Шина
Документ
Категория
Презентации по информатике
Просмотров
18
Размер файла
136 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа