Структурная схема компьютера с каналом ввода-вывода

Main Frame

MF используется для высокопроизводительных сосредоточенных вычислений при необходимости выработки запросов от большого количества абонентов.

Канал ввода/вывода представляет собой по сути вторую сатилитную, т.е. подчиненную, несамостоятельную, ВМ со своим АЛУ, системой команд, памятью. Канал ввода/вывода играет роль «секретаря», т.е. обеспечивает установление взаимодействия с абонентами и буферизирование получаемой от абонентов информации.

MF получила широкое распространение в банковской сфере.

95% ВМ работают по архитектуре фон Неймана. Признаки данной архитектуры:

1. единственная, последовательно адресуемая память (программы и данные лежат в одной памяти)

2. память является линейной; она одномерная, имеет вид вектора слов

3. отсутствие явных различий между командами и данными

пример: объект, адресуемый командой перехода, определяется как команда, а объект, который адресует команда, определяется как операнд

4. назначение данных не является их неотъемлемой составной частью, оно определяется логикой программирования

пример: нет никаких средств, позволяющих отличить набор битов, представляющих число с плавающей точкой, от набора битов, являющихся строкой символов.

Основные характеристики языков высокого уровня:

· Память, представленная в языке высокого уровня, состоит из дискретных именуемых переменных (переменная – имя отрезка, участка памяти). Здесь отсутствует принцип размещения одной переменной рядом с другой, т.е. это существенно отличается от принципа единственности, последовательности памяти

· Языки программирования высокого уровня оперируют многомерными данными, а не просто линейными

· Языкам программирования присуще резкое различие между данными и командами

· В языках высокого уровня назначение данных является внутренней частью самих данных

В языках высокого уровня назначения данных связано с самими данными. Атрибуты данных определяют таким образом операции, выполняемые над ними.

Вывод: машина фон Неймана – плохое средство для выполнения программ, написанных на языке высокого уровня, т.к.:

1. чрезмерный расход программных средств вследствие согласования возможностей языка со структурой памяти

2. машина фон Неймана чрезмерно универсальна:

§ отказывается использовать слово, значение которого для текущего момента не определено

§ можно адресовать в память все, что угодно

§ наличие возможности обработки разной по природе информации

Такая универсальность отсутствует в языках программирования, поэтому на компилятор (компиляция – перевод языка высокого уровня на язык низкого) должна быть возложена задача устранения универсальности и обеспечения отсутствия искажений, которые эта универсальность может внести в определение языка.