Архитектура вычислительных систем. Классификация компьютеров Совокупность устройств, предназначенных для автоматической или автоматизированной обработки информации называют вычислительной техникой. Конкретный набор, связанных между собою пристроил, называют вычислительной системой. Центральным устройством большинства вычислительных систем есть электронная вычислительная машина (ЭВМ) или компьютер. Архитектура компьютера Компьютер - это электронное устройство, которое выполняет операции введения информации, сохранения и обработка ее за определенной программой, вывод полученных результатов в форме, пригодной для восприятия человеком. За каждую из названных операций отвечают специальные блоки компьютера: • устройство введения, • центральный процессор, • запоминающее устройство, • устройство вывода. Все эти блоки состоят из отдельных дрібніших устройств. В частности в центральный процессор могут входить арифметико-логическое устройство (АЛП), внутренний запоминающее устройство в виде регистров процессора и внутренней кэш-памяти, управляющее устройство (КП). Устройство введения, как правило, тоже не является одной конструктивной единицей. Поскольку виды информации, которые вводится, разнообразные, источников может быть несколько. Это касается и пристрою вывода. Запоминающее устройство - это блок ЭВМ, предназначенный для временного (оперативная память) и продолжительного (постоянная память) сохранения программ, входных и результирующих данных и некоторых промежуточных результатов. Информация в оперативной памяти сохраняется временно лишь при включенном питании, но оперативная память имеет большее быстродействие. В постоянной памяти данные могут сохраняться даже при отключенном компьютере, тем не менее скорость обмена данными между постоянной памятью и центральным процессором, в подавляющем большинстве случаев, значительно меньшая. Арифметико-логическое устройство - это блок ЭВМ, в котором происходит преобразования данных за командами программы: арифметические действия над числами, преобразования кодов и др. Управляющее устройство координирует работу всех блоков компьютера. В определенной последовательности он выбирает из оперативной памяти команду за командой. Каждая команда декодується, по потребности элементы данных из указанных в команде каморок оперативной памяти передаются в АЛП. АЛП настраивается на выполнение действия, указанной текущей командой (в этом действии могут принимать участие также устройства введения-вывода); дается команда на выполнение этого действия. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока не возникнет одна из следующих ситуаций: исчерпан входные данные, с одного из устройств поступила команда на прекращение работы, вимкнено питания компьютера. Описанный принцип построения ЭВМ носит название архитектуры ФОН Неймана - американского ученого венгерского происхождения Джона ФОН Неймана, что ее предложил. Современную архитектуру компьютера определяют также такие принципы: Принцип программного управления. Обеспечивает автоматизацию процесса вычислений на ЭВМ. В соответствии с этим принципом, предложенным английским математиком Ч.Беббіджем в 1833 г., для решения каждой задачи складывается программа, которая определяет последовательность действий компьютера.