1. Základní struktura počítače (Johan von Neumannova) vypadá následovně:
procesor (CPU)
- řadič zpracovává instrukce z operační paměti, zajišťuje řízení procesoru adresací
- aritmeticko-logická jednotka (ALU) zpracovává data z paměti výpočty
hlavní operační paměť ukládání dat pro zpracování v procesoru
sekundární paměť má větší kapacitu, je pomalejší než hlavní paměť, kterou rozšiřuje
výstupní zařízení předává informace do okolí ve formě srozumitelné člověku
vstupní zařízení zpracovává informace z okolí a převádí je na formu srozumitelnou PC
Omezení von Neumannovy koncepce je ve sběrnici, která přenáší mezi CPU a hlavní pamětí kromě dat a instrukcí i adresy informací, instrukce pro výpočet adres v CPU. Bez ohledu, jak je procesor rychlý omezuje tato sběrnice výkon celého systému. Tento problém řeší až paralelní počítače s více ALU.
Sběrnici lze rozdělit na 3 části: adresní, datová, řídící. Počítač postupuje podle programu, který je uložen v paměti. Program je tvořen posloupností instrukcí, které až na málo výjimek neobsahují data. která jsou většinou mimo program. Data se umisťují mimo program z důvodu možné modifikace. Pořadí provádění instrukcí je sekvenční s výjimkou provedení instrukce skoku, podmíněného skoku a přeskoku.
Instrukce, data a adresy jsou zakódovány binárně. Činnost počítače probíhá v tzv. strojových cyklech s délkou přibližně odpovídající délce čtení nebo zápisu do paměti. Době cyklu se tedy musí podřídit i činnost ALU, musí čekat, říkáme, že se synchronizuje s pamětí.
Činnost procesoru probíhá následovně:
v 1. cyklu se z paměti přečte instrukce.
v 2. cyklu se instrukce dekóduje
v 3. cyklu se z adresy operandu načte z paměti načte do registru hodnota
v 4. cyklu následuje provedení instrukce nebo provedení dalšího cyklu načítání
Žádné komentáře:
Okomentovat