Почему все компьютеры — от суперкомпьютера до телефона — устроены похоже? Потому что они следуют одним принципам, заложенным Джоном фон Нейманом и Сергеем Лебедевым.
Чему ты научишься. объяснять принципы Неймана-Лебедева и рассказывать, как устройства компьютера соединены магистралью.
Принципы Неймана-Лебедева
Основные принципы устройства ЭВМ: программное управление (компьютер работает по программе, хранящейся в памяти) и адресность памяти (память состоит из пронумерованных ячеек, к каждой можно обратиться по адресу).
Архитектура и магистраль
Архитектура компьютера — общее устройство и связи его частей. Устройства соединены общей магистралью (шиной), по которой идут данные, адреса и команды. Каждым устройством управляет свой контроллер:
АРХИТЕКТУРА: устройства на общей магистрали (шине)
┌───────────┬──────────┬───────────┬───────────┐
процессор память устройства устройства
│ │ ввода вывода
══╧══════════╧═════════╧═══════════╧══ ← магистраль (шина)
Контрольный вопрос. Принцип, по которому компьютер работает по программе, хранящейся в памяти, называется…
Подсказка: Программа в памяти.
Онлайн-проверка ответа появится позже
Контрольный вопрос. Принцип, по которому у каждой ячейки памяти есть свой номер (адрес), называется…
Подсказка: Обращение по адресу.
Онлайн-проверка ответа появится позже
Контрольный вопрос. Общее устройство компьютера и связи его частей называется… компьютера. Впиши слово.
Подсказка: Про это весь урок.
Онлайн-проверка ответа появится позже
Контрольный вопрос. Устройство, которое управляет конкретным узлом компьютера (например, принтером), называется…
Подсказка: У каждого устройства свой такой «менеджер».
Онлайн-проверка ответа появится позже
Контрольный вопрос. Магистраль по-другому называют… Впиши слово (синоним).
Подсказка: Оба слова использованы в уроке рядом.
Онлайн-проверка ответа появится позже
Контрольный вопрос. Учёные, которым приписывают основные принципы устройства ЭВМ, — это Джон фон Нейман и…
Подсказка: Принципы называют «Неймана-Лебедева».
Онлайн-проверка ответа появится позже
Контрольный вопрос. Общая линия, по которой между устройствами идут данные, адреса и команды, — это…
Подсказка: Соединяет всё.
Онлайн-проверка ответа появится позже
Контрольный вопрос. Если бы у ячеек памяти не было номеров-адресов, как бы процессор находил нужную?
Подсказка: Без номера нечем указать, ГДЕ именно искать данные.
Онлайн-проверка ответа появится позже
Контрольный вопрос. По магистрали идут ТРИ вида сигналов: данные, адреса и…
Подсказка: Управляющие сигналы для устройств.
Онлайн-проверка ответа появится позже
Задание. Опиши, как процессор компьютера мог бы прочитать число из ячейки памяти с адресом 100, используя принципы урока.
1) Объясни принцип программного управления — откуда процессор берёт команду прочитать эту ячейку.
2) Объясни принцип адресности памяти — как процессор находит именно ячейку 100, а не любую другую.
3) Опиши, через какой элемент архитектуры физически передаются эта команда и данные между процессором и памятью.Подсказка: Команда — из программы в памяти; поиск ячейки — по её номеру; передача — по общей линии связи всех устройств.
Онлайн-проверка ответа появится позже
Итог. Все компьютеры устроены по единым принципам: программное управление и адресность памяти. Устройства соединены общей магистралью (шиной), а каждым из них управляет свой контроллер.
Что дальше
Железо оживляют программы. О программном обеспечении следующий урок.
