Модель вычислителя

Характеризует ЭВМ фоннеймановского (ФН) типа. Для отдельной ЭВМ модель вычислителя – пара c = <h, a>, где h – описание структуры вычислителя, a – алгоритм обработки информации.

Конструкция вычислителя – это кортеж h = <u, g>, где u = {ui}, i = 1..k – множество устройств (например, в ЭВМ ФН-типа k = 5: УУ, АЛУ, ЗУ, устройство ввода и устройство вывода), g – описание структуры сети связей между устройствами.

Структура вычислителя – граф, вершины которого соответствуют устройствам, а ребра – линиям связи между ними. В основе конструкции такого вычислителя заложены следующие принципы:

· Последовательная обработка информации

· Физическая неизменность структуры

· Допустимая неоднородность устройств (могут быть разного типа)

Для решения исходной задачи вычислитель должен иметь исходные данные D и программу P – алгоритм вычислений, описанный на формальном языке P(D). Алгоритм можно представить как a(P(D)). В модели вычислителя для данных D и P алгоритм a должен приводить к одинаковому результату.

Таким образом, модель вычислителя c = <u, g, a(P(D))>.

Структуру ЭВМ принято различать по отношению к порядку выполнения команд и данных для них. В соответствии с классификацией команд и данных Флинна (США), ЭВМ ФН-типа имеет т.н. архитектуру SISD (Single Instruction Single Data).

1 – поток команд, 2 – поток данных, 3 – поток результатов.