Архитектура фон Неймана

Слайд 2

Джон фон Не́йман - венгеро-американский математик еврейского происхождения, сделавший важный вклад

Джон фон Не́йман - венгеро-американский математик еврейского происхождения, сделавший важный вклад

в квантовую физику, квантовую логику, функциональный анализ, теорию множеств, информатику, экономику и другие отрасли науки.
Наиболее известен как человек, с именем которого (спорно) связывают архитектуру большинства современных компьютеров (так называемая архитектура фон Неймана), применением теории операторов к квантовой механике (алгебра фон Неймана), а также как участник Манхэттенского проекта и как создатель теории игр и концепции клеточных автоматов.
Слайд 3

Архитектура фон Неймана — широко известный принцип совместного хранения команд и

Архитектура фон Неймана — широко известный принцип совместного хранения команд и

данных в памяти компьютера. Вычислительные системы такого рода часто обозначают термином «машина фон Неймана», однако соответствие этих понятий не всегда однозначно. В общем случае, когда говорят об архитектуре фон Неймана, подразумевают принцип хранения данных и инструкций в одной памяти.
Слайд 4

Слайд 5

Основы учения об архитектуре вычислительных машин заложил фон Нейман в 1944

Основы учения об архитектуре вычислительных машин заложил фон Нейман в 1944

году, когда подключился к созданию первого в мире лампового компьютера ЭНИАК. В процессе работы над ЭНИАКом в Институте Мура в Пенсильванском Университете во время многочисленных дискуссий со своими коллегами Джоном Уильямом Мокли, Джоном Экертом (англ.), Германом Голдстайном и Артуром Бёрксом, возникла идея более совершенной машины под названием EDVAC. Исследовательская работа над EDVAC продолжалась параллельно с конструированием ЭНИАКа.
Слайд 6

Принцип однородности памяти Команды и данные хранятся в одной и той

Принцип однородности памяти
Команды и данные хранятся в одной и

той же памяти и внешне в памяти неразличимы. Распознать их можно только по способу использования; то есть одно и то же значение в ячейке памяти может использоваться и как данные, и как команда, и как адрес в зависимости лишь от способа обращения к нему. Это позволяет производить над командами те же операции, что и над числами, и, соответственно, открывает ряд возможностей. Так, циклически изменяя адресную часть команды, можно обеспечить обращение к последовательным элементам массива данных. Такой прием носит название модификации команд и с позиций современного программирования не приветствуется. Более полезным является другое следствие принципа однородности, когда команды одной программы могут быть получены как результат исполнения другой программы. Эта возможность лежит в основе трансляции — перевода текста программы с языка высокого уровня на язык конкретной вычислительной машины.
Слайд 7

Принцип адресности Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, причем процессору

Принцип адресности
Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, причем

процессору в произвольный момент доступна любая ячейка. Двоичные коды команд и данных разделяются на единицы информации, называемые словами, и хранятся в ячейках памяти, а для доступа к ним используются номера соответствующих ячеек — адреса.
Слайд 8

Принцип программного управления Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть

Принцип программного управления
Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны

быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов — команд. Каждая команда предписывает некоторую операцию из набора операций, реализуемых вычислительной машиной. Команды программы хранятся в последовательных ячейках памяти вычислительной машины и выполняются в естественной последовательности, то есть в порядке их положения в программе. При необходимости, с помощью специальных команд, эта последовательность может быть изменена. Решение об изменении порядка выполнения команд программы принимается либо на основании анализа результатов предшествующих вычислений, либо безусловно.
-Принцип двоичного кодирования