Обобщенная структура ЭВМ

Информатизация общества. Информационные технологии.

Информационные технологии становятся неотъемлемой частью человеческого бытия, позволяют извлекать знания из растущего информационного потока. Под информационными технологиями мы понимаем методы системы и средства используемые для хранения, обработки, восприятия и передачи информации во всех возможных формах и использование ее во всех аспектах жизни. Информационные технологии интегрируют в себе системы телекоммуникаций, ксерографию, радиовещание, телеконференции, телевидение, компьютерную технику, базы данных, системы искусственного интеллекта и другое. Общество нуждается в информационной культуре, которая начинается с понимания природы и свойств информации, знания способов ее формализации с целью ее компьютерной обработки и получения знаний.

Увеличение информации и растущий спрос на нее обусловили появление отрасли, связанной с автоматизацией обработки информации- ИНФОРМАТИКИ.

I. Устройство и архитектура современных вычислительных средств

Обобщенная структура ЭВМ

Обобщенная структура ЭВМ основана на принципах фон Неймана, на основе которых функционируют большинство современных ЭВМ и которые заключаются в следующем:

1. ЭВМ должна содержать следующие устройства :

- арифметико-логическое устройство (АЛУ), выполняющее арифметические и логические операции;

- устройство управления (УУ), организующее автоматическое управление всеми устройствами ЭВМ в ходе выполнения программы;

- запоминающее устройство (ЗУ), выполняющее функцию хранения программ и данных;

- внешние устройства (ВУ), предназначенные для ввода исходного алфавитно-цифрового или программного материала и вывода результата.

2. Память ЭВМ должна состоять из некоторого количества пронумерованных ячеек, в каждой из которых могут находиться обрабатываемые данные или команды программ.

3. Все ячейки памяти должны быть доступны для всех устройств ЭВМ.

Однако современные компьютеры имеют некоторые особенности по сравнению с обобщенной структурой ЭВМ и принципами фон Неймана, состоящие в следующем:

- АЛУ и УУ образуют единое устройство, называемое центральным процессором (Central Processing Unit – CPU);

- процесс выполнения программ может прерываться на выполнение каких-либо неотложных действий, связанных с поступившими сигналами от внешних устройств;

- современные ЭВМ и их системы осуществляют параллельную обработку данных (в том числе и на нескольких процессорах одновременно);

- современные ЭВМ имеют запоминающее устройство, состоящее из 3-х частей:

1) внутреннее быстродействующее (оперативное запоминающее устройство ОЗУ или оперативная память);

2) постоянное запоминающее устройство, используемое для хранения неизменяемой информации;

3) внешнее запоминающее устройство (ВЗУ) – накопитель большой емкости, являющийся внешней памятью ЭВМ.