10119

Что такое архитектура и структура компьютера

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Что такое архитектура и структура компьютера При рассмотрении компьютерных устройств принято различать их архитектуру и структуру. Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне включающее описание пользовательских возможностей про

Русский

2013-03-21

19.6 KB

10 чел.

Что такое архитектура и структура компьютера?

При рассмотрении компьютерных устройств принято различать их архитектуру и структуру.

Архитектурой компьютера называется его описание 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 компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и периферийных устройств. Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.

Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства — от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации.

Наиболее распространены следующие архитектурные решения.

· Классическая архитектура (архитектура фон Неймана) — одно арифметико-логическое устройство (АЛУ), через которое проходит поток данных, и одно устройство управления (УУ), через которое проходит поток команд — программа (рис. 2.1). Это однопроцессорный компьютер.   К этому типу архитектуры относится и архитектура персонального компьютера с общей шиной, подробно рассмотренная в разделе 2.18 (рис. 2.26). Все функциональные блоки здесь связаны между собой общей шиной, называемой также системной магистралью.

Физически магистраль представляет собой многопроводную линию с гнездами для подключения электронных схем. Совокупность проводов магистрали разделяется на отдельные группы: шину адреса, шину данных и шину управления.

Периферийные устройства (принтер и др.) подключаются к аппаратуре компьютера через специальные контроллеры — устройства управления периферийными устройствами.

Контроллер — устройство, которое связывает периферийное оборудование или каналы связи с центральным процессором, освобождая процессор от непосредственного управления функционированием данного оборудования.

· Многопроцессорная архитектура. Наличие в компьютере нескольких процессоров означает, что параллельно может быть организовано много потоков данных и много потоков команд. Таким образом, параллельно могут выполняться несколько фрагментов одной задачи. Структура такой машины, имеющей общую оперативную память и несколько процессоров, представлена на рис. 2.3.

 

Рис. 2.3. Архитектура многопроцессорного компьютера

· Многомашинная вычислительная система. Здесь несколько процессоров, входящих в вычислительную систему, не имеют общей оперативной памяти, а имеют каждый свою (локальную). Каждый компьютер в многомашинной системе имеет классическую архитектуру, и такая система применяется достаточно широко. Однако эффект от применения такой вычислительной системы может быть получен только при решении задач, имеющих очень специальную структуру: она должна разбиваться на столько слабо связанных подзадач, сколько компьютеров в системе.

Преимущество в быстродействии многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем перед однопроцессорными очевидно.

· Архитектура с параллельными процессорами. Здесь несколько АЛУ работают под управлением одного УУ. Это означает, что множество данных может обрабатываться по одной программе — то есть по одному потоку команд. Высокое быстродействие такой архитектуры можно получить только на задачах, в которых одинаковые вычислительные операции выполняются одновременно на различных однотипных наборах данных. Структура таких компьютеров представлена на рис. 2.4.

 

Рис. 2.4. Архитектура с параллельным процессором

В современных машинах часто присутствуют элементы различных типов архитектурных решений. Существуют и такие архитектурные решения, которые радикально отличаются от рассмотренных выше.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23689. Внутрипартийная борьба. Борьба за власть. Репрессии и большой террор 145.5 KB
  Между приступами болезни Ленин диктовал письма и статьи излагая в них свои мысли о дальнейшем развитии страны и задачах партии. В Письме к съезду названным впоследствии Завещание Ленина Ленин дал характеристики шести видным членам ЦК партии от взаимоотношения которых зависело единство партии и то что нужно увеличить количество большевиков с десятка и до сотни тысяч. О Бухарине: Бухарин не только ценнейший и крупнейший теоретик партии он также законно считается любимцем всей партии но его теоретические воззрения очень с большим...
23690. Растровое кодирование графической информации 23.89 KB
  1 слайд 2. 2 слайд В компьютере мы можем хранить всю информацию а где именно в памяти 3 слайд. 4 слайд Что же вы хотите узнать при изучении данного вопроса 5 слайд Мы узнаем как же кодируется графическая информация в памяти компьютера. 6 слайд.
23691. Основы теории и методики музыкального образования детей школьного возраста 117 KB
  Николо Паганини Каприс №24 amoll ор. звучит фрагмент Большой этюд №6 по Капрису Паганини №24 транскрипция Тема Д: Это звучит фортепиано музыка изначально написана наверное для другого инструмента. Кто же он вы знаете слайд Д: Никколо Паганини. У: Прозвучала тема одного из самых знаменитых произведений Паганини каприса №24 ля минор для скрипки соло фрагмент в исполнении скрипки.
23692. Футбол. Передачи мяча внутренней стороной стопы. Ведение мяча. Удары по неподвижному мячу 52.5 KB
  Подготовительная часть 15 минут Построение. Если даже слон научился футболу то чем мы хуже ребята Результат умножить на 4 чтобы узнать за 1 минуту. 1 мин. 1 мин.
23693. Футбол. Спорт в жизни учеников 44 KB
  8мин 1. 1мин Сидя на рабочих местах. За 2 минуты посовещавшись в своей группе сформулируйте в нескольких предложениях почему вы придерживаетесь своей точки зрения. Ученики через 2 минуты выбирают капитана который защищает точку зрения группы.
23694. Правила гри в футбол 53 KB
  Можливо саме ви а не іноземці допоможете Закарпаттю виграти Європейські кубки. стійка ноги нарізно руки на поясі: 1нахил голови вперед; 2 те саме назад; 3 те саме ліворуч; 4 те саме праворуч. 34 те саме ліворуч. стійка ноги нарізно руки в сторони: 14 по черзі колові оберти в плечових суглобах вперед; 14 те саме назад.
23695. Футбол 132.5 KB
  Слідкую за дисципліною послідовністю правильністю та якістю виконання 8 Повторення української народної гри Гопак : 2' МПЗ: народознавство підготовка до гри; 30 За командою дівчата та юнаки утворюють два кола поклавши руки на плечі один одного нагадування правил гри; 15 Присідання 12 разів 3 спроби 1 2 3 4 5 8 проведення гри; 1' підведення підсумків гри 15 ІІ Основна 27' Розрахунок на 13 1 Шикування учнів розподіл їх на відділення 30 2 Пояснення завдань на кожній станції і порядку зміни місць занять 30 Визначаю місце кожній...
23696. Гімнастика 45.5 KB
  руки в замок перед грудьми 1 руки вперед піднятись на носки вдох 2 В. видох 3 руки вверх в замок вдох 4 В. руки в замок за голову 1 поворот тулуба вліво ліва рука ривком назад за спину 2 В. стійка ноги нарізно руки на пояс 1нахил вперед прогнутись руки в сторони 2 В.
23697. Гімнастика. Рухливі ігр 74 KB
  ноги нарізнопалиця попереду. Палиця вгоруліву ногу назад на носок; В.п; Палиця вгору праву ногу назад на носок; в.п ноги нарізнопалиця попереду .