СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЭВМ
Структурная схема фон неймановской ЭВМ
Наиболее удобной формой представления модели ЭВМ является ее структурная схема, состоящая из отдельных блоков компьютера и связей между ними. На рисунке 4.37 представлена структурная схема ЭВМ Джона фон Неймана.
Рис. 4.37. Обобщенная структурная схема ЭВМ
Любая задача на компьютере решается автоматически (принцип программного управления) путем исполнения определенной программы (последовательность машинных команд), хранящейся в памяти компьютера.
Основными блоками ЭВМ являются:
- ? центральный процессор (ЦП);
- ? память (основная — ОП и внешняя — ВЗУ);
- ? устройства ввода-вывода (УВВ).
Центральный процессор
Центральный процессор (ЦП) — основной блок компьютера. Он осуществляет управление взаимодействием всех основных компонентов ЭВМ и непосредственно осуществляет обработку информации в соответствии с заданным алгоритмом, выполняя следующие операции:
- ? организация обращения к ОП: выборка команды, ее дешифрирование и производство вычислений (выполнение команд);
- ? инициирование работы внешних устройств;
- ? организация системы прерываний (прием и обработка запросов на прерывание).
Выбрав команду из памяти, ЦП выполняет указанную в ней операцию, например сложение, вычитание и т.д. Если операнд размещен в памяти, то центральный процессор формирует его адрес и осуществляет выборку операнда из ОП. После выборки текущей команды процессор формирует адрес следующей команды.
Исполнение текущей программы может быть прервано при поступлении специальных сигналов — запросов па прерывания, которые вырабатываются либо в самой ЭВМ, либо в связанной с ней внешней среде. Функция на запросы прерываний состоит в том, что процессор прекращает выполнение текущей программы и переходит на выполнение другой — программы обработки прерывания (ПОП). Так как прерывание и его обработка могут изменить внутреннее состояние ЦП, то он сохраняет данные в ОП перед началом работы ПОП. Для этого в ОП пересылаются содержимое регистра команд, блока управления регистрами (УР) и управляющая информация.
После завершения работы ПОП состояние ЦП восстанавливается, позволяя продолжить выполнение прерванной команды.
