Files
roma-dxunvrs 11432e782f
deploy / Pull and Restart (push) Successful in 16s
csa update
2026-10-03 13:42:57 +03:00

5.4 KiB

  1. Развитие Машины Тьюринга. Отличия:
    • Лента заменена на Random-Access Memory (RAM)
    • Инструкции и данные объединены
  2. Призвана быть максимально простой в реализации и производстве
  3. Процедурное программирование и ООП - тот же принцип

Особенности

  1. Использование двоичного кодирования
    • Встречается и троичное, и двоично-десятичное кодирование
  2. Программное управление. Команды выполняются последовательно
    • Последовательность и порядок сегодня условны
  3. Память компьютера однородно хранит данные и программы
    • Однородность спорна
  4. Ячейки памяти компьютера имеют адреса. Random-Access Memory
    • Адрес не сводится к целому числу сегодня
    • Память не является пассивным элементом компьютера
  5. Возможность условного перехода
    • И перехода по иным причинам

Окружение

(Микро)процессор

Цифровая схема, которая выполняет операции с внешним источником данных (обычно с памятью или потоком данных)

(Микро)контроллер

Микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами. Типичный микроконтроллер сочетает функции процессора и периферийных устройств, содержит ОЗУ и/или ПЗУ

Оперативная память (память)

Обычно часть компьютерной памяти, в которой хранится выполняемый машинный код, а также входные, выходные и промежуточные данные

Control Unit и DataPath

Control Unit

Компонент центрального процессора (CPU), управляющей работой процессора. CU часто использует двоичный декодер для преобразования закодированных инструкций в управляющие сигналы, координирующие работу остальных блоков

DataPath

АЛУ, набор регистров и внутренние шины CPU, по которым данные перемещаются между ними

Виды инструкций

  1. Работа с памятью: запись констант, копирование данных (память, регистры, порты I/O)
  2. Арифметческие, логические и битовые операции
  3. Управляющие операции: переходы, вызов и возврат из подпрограмм
  4. Инструкции сопроцессоров: загрузка и выгрузка данных, управление сопроцессором

Роль машинного слова

Единица данных, которая выбрана естественной для данной архитектуры процессора

  1. Может быть адресована в памяти
  2. Передается по шине между памятью и процессором за один раз
  3. Является стандартной единицей обрабатываемой информации
  4. Связанные вопросы: формат инструкции, форматы данных, форматы адресов

На практике

  1. В чистом виде практически не встречаются
  2. Влияние на индустрию - трудно переоценить
  3. Элементы архитектуры присутствуют в подавляющем большинстве процессоров и средств разработки
  4. Структурное программирование, ООП - наследие фон Неймана
  5. Ловушка обратной совместимости

Вариации

  1. Память команд и данных: Принстонская и Гарвардская архитектуры
    • Типы данных, адресные пространства, машинные слова, теги
  2. Принцип работы с данными в DataPath
    • Accumulator, Register-to-Register, Register-to-Memory, Memory-to-Memory, Stack Architectures
  3. "Мощность" системы команд: CISC, RISC
    • Количество операндов (0, 1, 2, ...)
    • Кодирование инструкций
    • Принципы построения Control Unit
  4. Адресация операндов Кроме того: ввод-вывод, параллелизм, иерархия памяти и тп