Архітектура ЕОМ

Класифікація пристріоїв комп'ютерів

Комп'ютер (від англ. computer – обчислювач) це програмований електронний пристрій, який здатний обробляти інформацію, проводити обчислення і виконувати інші завдання. Комп'ютери підрозділяють на двох основних типів:

1) цифрові, оцінюючі дані у формі числових двійкових кодів;

2) аналогові, аналізуючі безперервно змінні фізичні величини, які є аналогами обчислюваних величин.

В даний час під словом «комп'ютер» розуміють саме цифровий комп'ютер.

Основу комп'ютерів складає апаратура (Hardware) утворена електронними і електромеханічними елементами і пристроями. Принцип роботи комп'ютерів полягає у виконанні програм (Software), які задані заздалегідь і чітко визначені послідовністю арифметичних, логічних і інших операцій.

Структура будь-якого комп'ютера обумовлена спільними логічними принципами, на базі яких в нім виділяють наступні головні пристрої:

• пам'ять, що складається з перенумерованих вічок;

• процесор, що включає пристрій управління (УУ) і арифметико-логічного пристрій (АЛУ);

• пристрій введення;

• пристрій виводу.

Дані пристрої з'єднуються каналами зв'язку, що передають інформацію.

Архітектура ЕОМ характеризується якостями машини, що впливають на її взаємодію з користувачем. Архітектура визначає сукупність властивостей машини і характеристик, які необхідно знати програмістові для ефективного використання ЕОМ при вирішенні завдань.

У свою чергу, архітектура визначає принципи організації обчислювальної системи і функції центрального обчислювального пристрою. Проте вона не показує те, як ці принципи реалізуються усередині машини. Архітектура не залежить від програмно недоступних ресурсів машини. Якщо біля комп'ютерів однакова архітектура, то будь-яка програма в машинному коді, написана для одного комп'ютера, на іншому комп'ютері працює аналогічно з отриманням однакових результатів.

Для виконання своїх функцій будь-якою ЕОМ необхідний мінімальний набір функціональних блоків.

Архітектура сьогоднішніх комп'ютерів має класичні риси, проте є і деякі відзнаки. Зокрема, що запам'ятовує пристрій (ЗУ) перших ЕОМ класичної структури підрозділялося на два види:

1) внутрішнє, таке, що містить інформацію, яка оброблялася в нім за деякий момент часу;

2) зовнішнє, таке, що є сховищем всієї інформації, необхідної для роботи комп'ютера.

В ході технічного прогресу число рівнів в ієрархії пам'яті комп'ютерів збільшувалося.

Арифметико-логічний пристрій і пристрій управління утворюють єдиний блок, званий центральним процесором. Перелік пристроїв для введення і виведення даних включає різні накопичувачі на магнітних, оптичних і магнітооптичних дисках, сканери, клавіатуру, мишу, джойстик, принтери, графічні пристрої і т. д. Структура сучасного ПК містить дві основні частки: центральну і периферійну, при цьому до центральної частки прийнято відносити центральний процесор і внутрішню пам'ять.

Центральним процесором (ЦП) називається пристрій, оброблювальний дані і здійснююче програмне управління цим процесом. Центральний процесор складається з АЛУ, УУ, інколи і власній пам'яті процесора; він найчастіше виконується у вигляді великої інтегральної схеми і носить назву мікропроцесора.

Внутрішня пам'ять – це пристрій, призначений для зберігання інформації в спеціальному закодованому вигляді.

Оперативний пристрій, що запам'ятовує, або оперативна пам'ять (ОП), це ЦП, що взаємодіє з внутрішнім ЗУ. Оперативна пам'ять використовується для прийому, зберігання і видачі всій інформації, яка потрібна для виконання операцій в ЦП.

Зовнішні пристрої, що запам'ятовують, необхідні для зберігання великих об'ємів інформації, що не використовується в даний момент часу процесором. До них відносяться: накопичувачі на магнітних дисках, накопичувачі на магнітних стрічках, накопичувачі на оптичних і магнітооптичних дисках.

Віртуальною пам'яттю є сукупність ОП, ВЗУ і комплексу програмно-апаратних засобів.

Конфігурація ЕВМ– це певний склад її пристроїв з врахуванням їх особливостей.

Операцією введення називається передача інформації від периферійних пристроїв в центральні, операцією виводу – процес передачі інформації з центральних пристроїв в периферійні.

Інтерфейсами є сполучення, що здійснюють в обчислювальній техніці зв'язок між пристроями ПК.