Принципи роботи ЕОМ

Створення ЕОМ багатьох поколінь базується на основних принципах фон Неймана, видатного математика і фізика-теоретика [1, c. 21]. ЕОМ фон Неймана (рис. 23) складається з оперативної пам'яті, ОП (зберігає інформацію, необхідну для поточної роботи ЕОМ), арифметико-логічного пристрою, АЛП (виконує визначений набір команд), пристрою управління, ПУ (забезпечує читання і запис інформації в ОП, управляє роботою вузлів), зовнішніх пристроїв, ЗП (наприклад, пристроїв введення і виведення інформації).

Робота ЕОМ фон Неймана моделює роботу сучасних комп’ютерів. Користувач за допомогою зовнішнього пристрою вводить програму, що записується машиною в ОП. Виконання програми починається зтого, що пристрій управління зчитує вміст комірки пам’яті, у якій знаходиться перша команда програми, і організує її виконання. Команда надходить в АЛП, у якому виконується відповідна операція. Після виконання однієї команди ПП починає виконання команди з наступної комірки пам’яті. Порядок комірок ОП, з яких здійснюється зчитування, визначається за допомогою команд передачі управління. Таким чином, ПУ виконує програму автоматично, без втручання людини. У цьому полягає принцип програмного управління ЕОМ. Цей принцип зводиться до того, що програма має розміщатися в пам'яті самої ЕОМ і послідовно (у розумінні черговості виконуваних команд) виконуватися за допомогою деякого набору однотипних дій.

Отже, до основних принципів функціонування комп'ютерів відносять:

· магістрально-модульний принцип їх будови (дивіться попереднє питання даного уроку);

· принцип числового кодування даних: інформація будь-якого виду в пам'яті обчислювальних машин подається за допомогою числових кодів;

· програмний (командний) принцип управління роботою комп’ютера: всі його функціональні можливості реалізуються шляхом виконання відповідних програм;

· принцип довільного доступу (принцип адресності) та збережуваної програми.

Принцип адресності полягає в тому, що доступ до кожної чарунки пам’яті процесор обчислювальної машини може здійснювати за допомогою адреси відповідної чарунки. В оперативній пам’яті у вигляді двійкових кодів зберігаються як дані, так і програми, за допомогою яких ці дані опрацьовуються. При цьому інформація, що зберігається в оперативній пам’яті, не має ознак належності до певного типу. Одні і ті ж двійкові коди можна інтерпретувати як команди програми і як коди даних.

Комп’ютер - це технічний пристрій. Для того, щоб він виконував певні дії, потрібно здійснювати керівництво його роботою, яке реалізується на програмному рівні. Усі етапи обчислювального процесу на комп’ютерах є програмно-керованими.