Из чего состоит центральный процессор?

Что такое текстовый процессор

Определение

Текстовым процессором называют программное обеспечение, предназначенное для создания, хранения и распечатывания печатных документов.

Эти программы очень популярны, регулярные обновления способствуют увеличению их  производительности и функционала. Наиболее узнаваемая — Microsoft Word, с которой знакомы даже простые обыватели. Подобный тип компьютерного софта используется для работы с разнообразными форматами файлов:

  • текст (.txt);
  • форматированный текст (.rtf);
  • файлы HTML (.htm & .html);
  • файлы Word (.doc & .docx);
  • файлы XML (.xml).

Примечание

Текстовые процессоры нередко путают с текстовыми редакторами, таким как Блокнот. Однако в редакторах есть возможность только редактирования существующих, либо создания новых текстовых документов.

В состав чего входят

Текстовые процессоры не используются в качестве самостоятельного редактора. Программное обеспечение поставляется в составе пакета приложений. К примеру, MS Word поставляется в виде компонента системного продукта MS Office. Чтобы воспользоваться процессором LibreOffice Writer, необходимо установить LibreOffice. В состав пакетных предложений также нередко включены следующие программы:

  • текстовый процессор;
  • табличный процессор;
  • редакторы презентаций;
  • инструментарий для работы с базами данных и другие.

Примечание

В период с 1970 по 1980 годы в качестве текстовых процессоров использовали специальные офисные или индивидуальные машины, с помощью которых набирали и печатали текст. В состав оборудования входила клавиатура, встроенный компьютер с функцией простейшего редактирования текстовой информации, электрическое печатное устройство. Спустя некоторое время понятие текстового процессора стали применять для программного обеспечения с аналогичным функционалом.

Основные характеристики процессоров

Мы рассмотрели, что такое процессор компьютера, как он работает

Ознакомились с тем, что из себя представляют два основных их вида, время обратить внимание на их характеристики

Итак, для начала их перечислим: бренд, серия, архитектура, поддержка определенного сокета, тактовая частота процессора, кэш, количество ядер, энергопотребление и тепловыделение, интегрированная графика. Теперь разберем с пояснениями:

Бренд – кто производит процессор: AMD, или Intel. От данного выбора зависит не только цена приобретения, и производительность, как можно было бы предположить из предыдущего раздела, но также и выбор остальных комплектующих ПК, в частности, материнской платы. Поскольку процессоры от АМД и Интел имеют различную конструкцию и архитектуру, то в сокет (гнездо для установки процессора на материнской плате) предназначенный под один тип процессора, нельзя будет установить второй;
Серия – оба конкурента делят свою продукцию на множество видов и подвидов. (AMD — Ryzen, FX,. Intel- i5, i7);
Архитектура процессора – фактически внутренние органы ЦП, каждый вид процессоров имеет индивидуальную архитектуру. В свою очередь один вид можно разделить на несколько подвидов;
Поддержка определенного сокета — очень важная характеристика процессора, поскольку сам сокет является «гнездом» на материнской плате для подсоединения процессора, а каждый вид процессоров требует соответствующий ему разъем. Собственно об этом было сказано выше. Вам либо нужно точно знать какой сокет расположен на вашей материнской плате и под нее подбирать процессор, либо наоборот (что более правильно);
Тактовая частота – один из значимых показателей производительности ЦП. Давайте ответим на вопрос что такое тактовая частота процессора. Ответ будет простым для этого грозного термина — объем операций выполняющихся в единицу времени, измеряющийся в мегагерцах (МГц);
Кэш — установленная прямо в процессор память, её ещё называют буферной памятью, имеет два уровня — верхний и нижний. Первый получает активную информацию, второй – неиспользуемую на данный момент. Процесс получения информации идет с третьего уровня во второй, а потом в первый, ненужная информация проделывает обратный путь;
Количество ядер — в ЦП их может быть от одного до нескольких. В зависимости от количества процессор будет называться двухъядерных, четырех ядерным и т.д. Соответственно от их числа будет зависеть мощность;
Энергопотребление и тепловыделение

Тут все просто – чем выше процессор «съедает» энергии, тем больше тепла он выделит, обращайте внимание на этот пункт, чтобы выбрать соответствующий кулер охлаждения и блок питания.
Интегрированная графика – у AMD первые такие разработки появились в 2006, у Intel с 2010. Первые показывают больший результат, чем конкуренты

Но все равно, до флагманских видеокарт пока ни один из них не смог дотянуть.

Характеристики процессора: тип техпроцесса

Развитие компьютерной техники принято связывать с появлением по мере совершенствования вычислительных технологий новых поколений ЭВМ. При этом, не считая показателей производительности, одним из критериев отнесения компьютера к тому или иному поколению может считаться его абсолютный размер. Самые первые ЭВМ были сопоставимы по величине с многоэтажным домом. Компьютеры второго поколения были сопоставимы по величине, к примеру, с диваном или пианино. ЭВМ следующего уровня уже были вплотную приближены к тем, что привычны для нас сейчас. В свою очередь, современные ПК — это компьютеры четвертого поколения.

Собственно, к чему все это? Дело в том, что в ходе эволюции ЭВМ сформировалось неофициальное правило: чем более технологично устройство, тем меньшими габаритами при той же производительности, а то и при большей — оно обладает. Оно в полной мере действует и в отношении рассматриваемой характеристики центрального процессора, а именно, техпроцесса его изготовления. В данном случае имеет значение расстояние между единичными кремниевыми кристаллами, формирующими структуру микросхемы. Чем оно меньше — тем больше плотность соответствующих элементов, которые размещает на себе плата центрального процессора. Тем более производительным он, соответственно, может считаться. Современные процессоры выполняются по техпроцессу 90-14 нм. Данный показатель имеет тенденцию к постепенному уменьшению.

На что влияет каждый параметр?

Быстродействие отвечает за то, какое количество операций может выполняться каждую секунду, а так как назначение центрального процессора заключается в обработке данных, это для него является чрезвычайно важным. Тактовая частота измеряется в МГц. Промежуток времени между двумя импульсами равен одному такту, вследствие чего, чем более производительную модель процессора вы будете использовать, тем меньше ему потребуется тактов для того, чтобы выполнить те или иные действия. Предельно допустимое количество данных, которые может обрабатывать и передавать микропроцессор в одно время – это разрядность.

Роль Intel в истории микропроцессорной индустрии

Первым микропроцессором для домашних компьютеров стал представленный в 1974 году Intel 8080. Вся вычислительная мощность 8-битного компьютера помещалась в одном чипе. Но по-настоящему большое значение имел анонс процессора Intel 8088. Он появился в 1979 году и с 1981 года стал использоваться в первых массовых персональных компьютерах IBM PC.

Далее процессоры начали развиваться и обрастать мощью. Каждый, кто хоть немного знаком с историей микропроцессорной индустрии, помнит, что на смену 8088 пришли 80286. Затем настал черед 80386, за которым следовали 80486. Потом были несколько поколений «Пентиумов»: Pentium, Pentium II, III и Pentium 4. Все это «интеловские» процессоры, основанные на базовой конструкции 8088. Они обладали обратной совместимостью. Это значит, что Pentium 4 мог обработать любой фрагмент кода для 8088, но делал это со скоростью, возросшей примерно в пять тысяч раз. С тех пор прошло не так много лет, но успели смениться еще несколько поколений микропроцессоров.

  • Name (Название). Модель процессора
  • Date (Дата). Год, в который процессор был впервые представлен. Многие процессоры представляли многократно, каждый раз, когда повышалась их тактовая частота. Таким образом, очередная модификация чипа могла быть повторно анонсирована даже через несколько лет после появления на рынке первой его версии
  • Transistors (Количество транзисторов). Количество транзисторов в чипе. Вы можете видеть, что этот показатель неуклонно увеличивался
  • Microns (Ширина в микронах). Один микрон равен одной миллионной доле метра. Величина этого показателя определяется толщиной самого тонкого провода в чипе. Для сравнения, толщина человеческого волоса составляет 100 микрон
  • Clock speed (Тактовая частота). Максимальная скорость работы процессора
  • Data Width. «Битность» арифметико-логического устройства процессора (АЛУ, ALU). 8-битное АЛУ может слагать, вычитать, умножать и выполнять иные действия над двумя 8-битными числами. 32-битное АЛУ может работать с 32-битными числами. Чтобы сложить два 32-битных числа, восьмибитному АЛУ необходимо выполнить четыре инструкции. 32-битное АЛУ справится с этой задачей за одну инструкцию. Во многих (но не во всех) случаях ширина внешней шины данных совпадает с «битностью» АЛУ. Процессор 8088 обладал 16-битным АЛУ, но 8-битной шиной. Для поздних «Пентиумов» была характерна ситуация, когда шина была уже 64-битной, а АЛУ по-прежнему оставалось 32-битным
  • MIPS (Миллионов инструкций в секунду). Позволяет приблизительно оценить производительность процессора. Современные микропроцессоры выполняют настолько много разных задач, что этот показатель потерял свое первоначальное значение и может использоваться, в основном, для сравнения вычислительной мощности нескольких процессоров (как в данной таблице)

Существует непосредственная связь между тактовой частотой, а также количеством транзисторов и числом операций, выполняемых процессором за одну секунду. Например, тактовая частота процессора 8088 достигала 5 МГЦ, а производительность: всего 0,33 миллиона операций в секунду. То есть на выполнение одной инструкции требовалось порядка 15 тактов процессора. В 2004 году процессоры уже могли выполнять по две инструкции за один такт. Это улучшение было обеспечено увеличением количества процессоров в чипе.

Чип также называют интегральной микросхемой (или просто микросхемой). Чаще всего это маленькая и тонкая кремниевая пластинка, в которую «впечатаны» транзисторы. Чип, сторона которого достигает двух с половиной сантиметров, может содержать десятки миллионов транзисторов. Простейшие процессоры могут быть квадратиками со стороной всего в несколько миллиметров. И этого размера достаточно для нескольких тысяч транзисторов.

Рейтинг филаментных ламп

Немецкая компания Osram предлагает лампы разных форм, созданные по филаментной технологии. В ассортимент входят приборы мощностью от 3,2 до 8 Вт.


Филаментные LED-модули обладают высокой эффективностью и по всем параметрам превосходят простые лампы накаливания. Заявленный поток света мощностью 4 Вт соответствует рабочим показателям лампочки «Ильича» мощностью 40 Вт

Они имеют хорошее качество отливки и высокую прозрачность стеклянной колбы. Внешняя привлекательность позволяет встраивать изделия в открытые светильники, бра и люстры.

Отечественная торговая марка «Руслед» предлагает клиентам изделия с цоколем E27 рабочей мощностью в 6-8 Вт. Устройства практически не пульсируют даже в процессе продолжительной эксплуатации, а срок их службы составляет 15 000 часов, что является очень хорошим показателем для относительно недорогого бренда.


Пользователи очень хорошо отзываются о филаментных лампах, в первую очередь отмечая приятный для глаза, не утомляющий оттенок светопотока, надежность, долговечность и броский внешний вид

Мордовская фирма «Лисма», уже успевшая отлично зарекомендовать себя изготовлением высококачественных и доступных светодиодных ламп с цоколями разных диаметров, производит надежные и практичные филаментные модули с нижайшим уровнем пульсации.


При изготовлении филаментной продукции бренд Лисма оснащает каждую светодиодную нить специальной металлической полоской. Это способствует улучшению процесса отвода тепла и увеличивает прочность всей конструкции

Мощность моделей составляет от 6 до 8 Вт. 2-летняя гарантия осуществляется при наличии товарного чека и распространяется на всю продукцию, купленную в фирменных магазинах.

Российская фирма Gauss выпускает не только филаментные приборы мощностью 6-8 Вт, но и более яркие 10-ваттные. Уровень насыщенности светопотока составляет 970 Лм, а цветопередача максимально приближена к естественной.

Модули Filament с цоколем E27 по всем параметрам превосходят изделия конкурирующих компаний. Их светопоток в Люмах составляет 930 Лм, индекс цветопередачи равняется Ra90, а угол рассеивания стремится к 360 градусам. Еще один плюс состоит в том, что для функционирования им подходит более широкий диапазон напряжения — от 185 до 265 V.


Срок гарантии, указанный на коробке, отнюдь не означает, что по его окончании лампа перестанет работать. Производитель имеет в виду, что спустя указанное время интенсивность света упадет на 30%

Клиенты отмечают рекордный уровень яркости горения приборов, эксплуатационную устойчивость и повышенную эффективность, так как на каждый потребленный ватт филаментная лампа излучает больший объем света, чем обычная диодная.

Среди недостатков указывают на некоторую хрупкость колбы, уязвимость к ударам и пока еще высокую стоимость изделий. Фирменная гарантия составляет 35 000 часов, что существенно превосходит показатели, заявленные в аналогичных случаях конкурентами.

Главные характеристики процессора

При выборе этого компонента непременно следует учитывать такие факторы:

  • Бренд. Альтернативы всего две — Intel или AMD. Больше процессоров для ПК никто не производит. Традиционно интеловские «камни» считаются лучше для игрового компьютера, а АМДшные — в предназначенных для многопотоковых задач «рабочих лошадках» (например, обработка фото, рендеринг видео или монтаж звука). Впрочем, разделение это скорее условное — мощный комп справится с любыми приложениями.
  • Сокет. Набор коннекторов, посредством которых ЦП соединяется с материнской платой. Они несовместимы и не взаимозаменяемы, поэтому при несоответствии сокета на материнке придется менять CPU или саму системную плату.

  • Тактовая частота. Количество вычислений в секунду. Сегодня нормальный показатель — диапазон от 2,5 ГГц (для офисных компов, используемых строго для работы), до 4 ГГц (для мощных игровых ПК). Поднятие частоты выше 4 ГГц связано с определенными техническими сложностями: каждая десятая доля увеличивает стоимость девайса в геометрической прогрессии.
  • Количество ядер. Cores, так по-английски называются ядра — автономные логические блоки, каждый из которых может проводить отдельные вычисления. По сути, многоядерных ЦП — несколько процессоров, которые собраны на одном кристалле и используют общий кеш.
  • Техпроцесс. Разрешающая способность оборудование, которое печатает микросхему на кристалле кварца. У последних моделей ЦП техпроцесс равен 14 Нм.
  • Размер кэша. Временный буфер, который хранит наиболее часто используемые части программного кода. Советую детальнее ознакомиться с публикацией «Что такое кэш память CPU».
  • Энергопотребление. Количество электрической энергии, которое «камень» потребляет в процессе работы.
  • Поддерживаемая память. Речь идет об ОЗУ. Современный процессор должен уметь работать с памятью DDR4, последней версией RAM.
  • Встроенная видеокарта. Для игрового компа, который использует дискретную видеокарту, его наличие необязательно. При сборке рабочей станции можно обойтись без внешнего графического ускорителя, задействовав процессорный.

Все эти характеристики напрямую влияют на цену CPU. Сегодня средняя стоимость такого компонента — от 1700 до 55 000 рублей. Вот такой небольшой разброс, и верхняя планка — отнюдь не «потолок» цен.

Тактовая частота процессора

Важную роль играет кроме разрядности процессора так называемая тактовая частота, на которую сам процессор и рассчитан. Единицей измерения тактовой частоты является мегагерц (МГц).

Один мегагерц – это миллион тактов в секунду. Соответственно 1000 мегагерц или 1 гигагерц — это миллиард тактов в секунду. Случайный из фрагментов информации участвующий в вычислительной операции, центральный процессор выполняет за один такт, из этого следует, что чем тактовая частота выше, тем процессор быстрее сможет, обрабатывает поступающие в него данные.

В принципе, работа компьютера возможна и на низких частотах, но дело в том, что процессор тратит на обработку гораздо больше времени, а вот при более высокой тактовой его частоте процессор работает быстрее.

Современней процессоры работают в разы быстрее чем их предок Intel 80286 – процессор, используемый в первом персональном компьютере.

Роль количества ядер, их влияние на производительность

Первоначально ЦП имели только одно ядро. Однако на рубеже XX и XXI веков инженеры пришли к выводу, что стоит увеличить их количество. Это должно было позволить получить более высокую вычислительную мощность, а также позволить обрабатывать несколько задач одновременно.

Но для начала стоит разобраться с главным мифом. Принято считать, что чем больше ядер у процессора, тем больше мощности он будет предлагать. Но на практике все не так просто. Реальное влияние на производительность оказывают и другие факторы – например, тактовая частота, объем кэша, архитектура, количество потоков.

Дополнительные ядра означают, что процессор способен одновременно справляться с большим количеством задач. Однако здесь нельзя забывать об одном: несмотря на популяризацию четырех-, шести- или восьмиядерных процессоров, приложения используют один или два потока

Поэтому количество потоков ядра также важно учитывать

Например, если первый ЦП имеет 2 ядра 4 потока, а второй 4 ядра 4 потока, то разница в производительности будет небольшая. Однако если сравнить первый чип с 4-ядерным 8-поточным, то в данном случае производительность возрастет на 50 %.

Описание процессора

Часто в рекламных объявлениях (особенно для предварительно построенных систем) процессор описывается кратко, например:

Intel Pentium G3260 на частоте 3300 GHz

Но более важная, более подробная спецификация выглядит следующим образом:

Intel Pentium G3260 3300GHz LGA1150 5 GT/s HT L2-512КB

Что обозначает:

Модель: Intel Pentium G3260

Тактовая частота: 3300GHz

Интерфейс: Land Grid Array 1150

Пропускная способность шины: 5 GT/s

Другие спецификации: HyperThreading technology

L2-кэш: 512 kB

Таким образом, мы можем видеть, что в то время как 3300 ГГц — не плохая тактовая частота, этот процессор может быть не таким быстрым, как, скажем, процессор с 4-мегабайтным кэшем L2, и фронтальной шиной 9.6 GT/s, даже если этот другой CPU работает при более низкой тактовой частоте.

Intel

Intel, для классификации своих процессоров, использует серию из чисел. Ранее 3xx, 4xx, 5xx, 6xx и 7xx, из которых 7xx было топовым продуктом, теперь i3, 5, 7. Как правило, чем выше число, тем быстрее процессор и дороже. Как правило, модели и рейтинги соответствуют.

• 3xx Series: Intel Celeron (L2-128KB)

• 4xx Series: Intel Celeron D (L2-512KB)

• 5xx Series: Intel Pentium 4 / Celeron D (L2-1MB)

• 6xx Series: Intel Pentium 4 / Pentium 4 XE (L2-2MB)

• 7xx Series: Intel Pentium 4 XE

• 8xx Series: Intel Pentium D

• 9xx Series: Intel Pentium D

• Intel Core i3: Clarkdale (L2-2х256 Кб), Arrandale (L2-2х256 Кб), Coffe Lake (L2-4х256 Кб)

• Intel Core i5: Clarkdale (L2-2х256 Кб), Arrandale (L2-2х256 Кб), Lynnfield (L2-4х256 Кб)

• Intel Core i7: Bloomfield (L2-4х256 Кб), Arrandale (L2-2х256 Кб), Lynnfield (L2-4х256 Кб)

Число, за которым следует суффикс J, означает технологию XD. Например. Intel Pentium 4 3,0ГГц L2-1MB с HT-процессором Intel Pentium 4 530J. На данный момент также имеется диапазон Core 2 Duo — схема присвоения имён относительно нормальная, за исключением моделей, заканчивающихся на 50, они имеют FSB 1333 МГц.

• E6300/E6320: 1.86Ghz, 2MB L2 кэш (E6320 имеет 4MB), 1066MHz FSB

• E6400/E6420: 2.13Ghz, то же, что и выше

• (new) E6540: 2.33Ghz, 4MB L2 кэш, 1333MHZ FSB

• (new) E6550: 2.33Ghz, то же, что и выше

• E6600: 2.4Ghz, 4MB L2 кэш, 1066MHZ FSB

• E6700: 2.66Ghz, то же, что и выше

• E6750: 2.66Ghz, 4MB L2 кэш, 1333MHZ FSB

• E6850: 3.0Ghz, то же, что и выше

• X6800: 2.93Ghz, такие же, как указано выше, кроме разблокированного мультипликатора

• Intel Core i3 380M — 2,53 ГГц, 2 ядра, (2х256 Кб L2, 3 Мб L3), видеоядро работает на частоте 667 МГц, 2* DDR3-1066, 35 Вт

• Core i5 680 — 3,60 ГГц (Turbo Boost до 3,80 ГГц), 2 ядра, (2х256 Кб L2, 4 Мб L3), видеоядро — 733 МГц, 2* DDR3-1333, 73 Вт

• Core i7 880 — 3,07 ГГц (Turboboost до 3,73 ГГц) (4х256 Кб L2, 8 Мб L3), 95 Вт

Подробнее на

AMD

Процессоры AMD в классификации ещё более запутанны. Рейтинг процессоров AMD Athlon не соответствует фактической тактовой частоте, а скорее соответствует производительности по сравнению с AMD Athlon Thunderbird 1.0Ghz. Конверсионная таблица выглядит следующим образом:

• AMD Athlon 1500+ = фактически работает на 1.33 GHz

• AMD Athlon 1600+ = фактически работает на 1.40 GHz

• AMD Athlon 1700+ = фактически работает на 1.47 GHz

• AMD Athlon 1800+ = фактически работает на 1.53 GHz

• AMD Athlon 1900+ = фактически работает на 1.60 GHz

• AMD Athlon 2000+ = фактически работает на 1.67 GHz

• AMD Athlon 2100+ = фактически работает на 1.73 GHz

• AMD Athlon 2200+ = фактически работает на 1.80 GHz

• AMD Athlon 2400+ = фактически работает на 1.93 GHz

• AMD Athlon 2500+ = фактически работает на 1.833 GHz

• AMD Athlon 2600+ = фактически работает на 2.133 GHz

• AMD Athlon 2700+ = фактически работает на 2.17 GHz

• AMD Athlon 2800+ = фактически работает на 2.083 GHz

• AMD Athlon 3000+ = фактически работает на 2.167 GHz

• AMD Athlon 3200+ = фактически работает на 2.20 GHz

• AMD Athlon 5150+ = фактически работает на 1.60 GHz

• AMD Athlon 5350+ = фактически работает на 2.00 GHz

• AMD Athlon 5370+ = фактически работает на 2.20 GHz

• AMD Athlon 880K+ = фактически работает на 4.00 GHz

• AMD A серия = фактически работает на 3.00 GHz — 3.40 GHz

Подробнее на

Большинство 64-разрядных процессоров поддерживают обратную совместимость с 32-разрядными операционными системами и приложениями. Максимальное 32-разрядное адресное пространство — 4 гигабайта, а 64-разрядное пространство — 17,179,869,184 гигабайт, то есть огромное увеличение адресной памяти.

ALU

Хотя некоторые устройства, входящие в состав процессора, имеют собственную память, АЛУ представляет собой специальную комбинационную схему без элементов собственной памяти. Ее предназначением является реализация важнейших операций процесса обработки данных:

  • принимает на 2 входа 2 операнда (содержимое 2 регистров и пр.);
  • формирует и выдает на выход результат операции.

Она заключается в выполнении набора простых арифметических операций (АО), подразделяемых на 3 основные категории: логические, арифметические и операции над битами. АО — это процедуры обработки данных (вычитание, сложение, умножение или деление), аргументы и результат которых представляют собой числа. Они отличаются от логических операций. Под ними понимаются процедуры, осуществляющие построение сложных высказываний (И, НЕ, ИЛИ).

Арифметико-логическое устройство состоит из регистров, элемента управления и сумматора с логическими схемами. Оно функционирует в соответствии с кодами операций, выполняемых над переменными, которые помещаются в регистры.

Количество ядер процессора

Без сомнения, что сегодняшние компьютеры являются многозадачными, то есть, не обделены способностью выполнять несколько операций одновременно. Хотя до недавнего времени работа одной запущенной программы блокировала работу других, то есть была вытесняющей. При помощи быстрого переключения между задачами, рядовому пользователя очень часто казалось, что якобы его компьютер работает параллельно с несколькими программами.

На самом деле в недалёком прошлом параллельное использование операций или более распространённый термин – многозадачность, обеспечивали только много процессорные системы, но они предназначались для корпоративной вычислительной техники и соответственно не мало стояли. Только с появлением двухъядерных процессоров можно было понять, что такое истинная многозадачность. Читайте о том, как узнать число ядер и тактовую частоту процессора.

Несколько ядер центрального процессора могут совершенно разные задачи выполнять независимо друг от друга. Если компьютер выполняет только одну задачу, то и её выполнение ускоряется за счёт распараллеливания типовых операций. Производительность может приобрести довольно чёткую черту.

Принципы Джона фон Неймана.

В основу построения подавляющего большинства компьютеров положены следующие общие принципы, сформулированные в 1945 г. американским ученым Джоном фон Нейманом.

1. Принцип программного управления.

Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. Выборка программы из памяти осуществляется с помощью счетчика команд. Этот регистр процессора последовательно увеличивает хранимый в нем адрес очередной команды на длину команды. А так как команды программы расположены в памяти друг за другом, то тем самым организуется выборка цепочки команд из последовательно расположенных ячеек памяти. Если же нужно после выполнения команды перейти не к следующей, а к какой-то другой, используются команды условного или безусловного переходов, которые заносят в счетчик команд номер ячейки памяти, содержащей следующую команду. Выборка команд из памяти прекращается после достижения и выполнения команды «стоп». Таким образом, процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека.

2. Принцип однородности памяти.

Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. Это открывает целый ряд возможностей. Например, программа в процессе своего выполнения также может подвергаться переработке, что позволяет задавать в самой программе правила получения некоторых ее частей (так в программе организуется выполнение циклов и подпрограмм). Более того, команды одной программы могут быть получены как результаты исполнения другой программы. На этом принципе основаны методы трансляции; перевода текста программы с языка программирования высокого уровня на язык конкретной машины.

3. Принцип адресности.

Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.

Компьютеры, построенные на этих принципах, относятся к типу фон-неймановских. Но существуют компьютеры, принципиально отличающиеся от фон-неймановских. Для них, например, может не выполняться принцип программного управления, т.е. они могут работать без «счетчика команд», указывающего текущую выполняемую команду программы. Для обращения к какой-либо переменной, хранящейся в памяти, этим компьютерам не обязательно давать ей имя. Такие компьютеры называются не-фон-неймановскими.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий