Von-Neumann navrhl svůj návrh počítačové architektury v roce 1945, který byl později známý jako Von-Neumann Architecture. Skládal se z řídicí jednotky, aritmetické a logické paměti (ALU), registrů a vstupů/výstupů.
zásobník v Javě
Architektura von Neumanna je založena na koncepci počítače s uloženým programem, kde jsou data instrukcí a data programu uložena ve stejné paměti. Tento design se stále používá ve většině počítačů vyráběných dnes.
Počítač založený na Von Neumannovi:
- Používá jeden procesor
- Používá jednu paměť pro instrukce i data.
- Spouští programy po cyklu načítání-dekódování-provádění
Součásti Von-Neumannova modelu:
- Centrální procesorová jednotka
- Autobusy
- Paměťová jednotka
Centrální procesorová jednotka
Část počítače, která provádí většinu operací zpracování dat, se nazývá centrální procesorová jednotka a označuje se jako CPU.
Centrální procesorovou jednotku lze také definovat jako elektrický obvod odpovědný za provádění instrukcí počítačového programu.
CPU vykonává řadu funkcí diktovaných typem instrukcí, které jsou začleněny do počítače.
Hlavními součástmi CPU jsou aritmetická a logická jednotka (ALU), řídicí jednotka (CU) a různé registry.
příkaz java
Aritmetická a logická jednotka (ALU)
Aritmetická a logická jednotka (ALU) provádí požadované mikrooperace pro provádění instrukcí. Jednoduše řečeno, ALU umožňuje provádět aritmetické (sčítání, odečítání atd.) a logické operace (AND, OR, NOT atd.).
Řídící jednotka
Řídicí jednotka počítačového systému řídí operace komponent, jako jsou ALU, paměť a vstupní/výstupní zařízení.
Řídicí jednotka se skládá z programového čítače, který obsahuje adresu instrukcí, které mají být vyzvednuty, a registru instrukcí, do kterého jsou instrukce vyzvednuty z paměti pro provedení.
Registry
Registry odkazují na oblasti vysokorychlostního úložiště v CPU. Data zpracovávaná CPU jsou získávána z registrů.
Následuje seznam registrů, které hrají zásadní roli při zpracování dat.
abeceda číslovaná
| Registry | Popis |
|---|---|
| MAR (registr adres paměti) | Tento registr uchovává paměťové umístění dat, ke kterým je třeba přistupovat. |
| MDR (Registr dat paměti) | Tento registr uchovává data, která jsou přenášena do nebo z paměti. |
| AC (Akumulátor) | Tento registr obsahuje mezilehlé aritmetické a logické výsledky. |
| PC (počítadlo programů) | Tento registr obsahuje adresu další instrukce, která má být provedena. |
| CIR (aktuální registr instrukcí) | Tento registr obsahuje aktuální instrukci během zpracování. |
Autobusy
Sběrnice jsou prostředky, kterými jsou informace sdíleny mezi registry v konfiguračním systému s více registry.
Struktura sběrnice se skládá ze sady společných linek, jedna pro každý bit registru, přes které jsou binární informace přenášeny jedna po druhé. Řídicí signály určují, který registr je vybrán sběrnicí během přenosu každého konkrétního registru.
Von-Neumann Architecture se skládá ze tří hlavních sběrnicových systémů pro přenos dat.
| Autobus | Popis |
|---|---|
| Adresní sběrnice | Address Bus přenáší adresu dat (ale ne dat) mezi procesorem a pamětí. |
| Datová sběrnice | Datová sběrnice přenáší data mezi procesorem, paměťovou jednotkou a vstupními/výstupními zařízeními. |
| Řídicí sběrnice | Řídicí sběrnice přenáší signály/příkazy z CPU. |
Paměťová jednotka
Paměťová jednotka je soubor paměťových buněk spolu s přidruženými obvody potřebnými pro přenos informací do úložiště az něj. Paměť ukládá binární informace ve skupinách bitů nazývaných slova. Vnitřní struktura paměťové jednotky je určena počtem slov, která obsahuje, a počtem bitů v každém slově.
jak přenést řetězec do int v javě
V počítačových systémech se používají dva hlavní typy pamětí:
- RAM (paměť s náhodným přístupem)
- ROM (paměť pouze pro čtení)