Архитектура компьютера

1.

Архитектура компьютера
КТУРА КОМПЬЮТЕРА
РА Б О ТА В Ы П О Л Н Е Н А С Т УД Е Н Т О М 1 К У Р С А
Г Р У П П Ы Д И Б - 1 0 1 А Л Е КС А Н Д РА М А Н С У Р О ВА

2.

Что такое архитектура и структура
компьютера?
Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее описание
пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации, организации
памяти и т.д. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное
соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и
периферийных устройств. Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с
точки зрения пользователя.
Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними.
Элементами могут быть самые различные устройства — от основных логических узлов компьютера до
простейших схем. Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с
помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации.
Классическая архитектура (архитектура фон Неймана) — одно арифметико-логическое устройство (АЛУ),
через которое проходит поток данных, и одно устройство управления (УУ), через которое проходит поток
команд — программа
Это однопроцессорный компьютер. К этому типу архитектуры относится и архитектура персонального
компьютера с общей шиной, подробно рассмотренная в разделе 2.18 (рис. 2.26). Все функциональные блоки
здесь связаны между собой общей шиной, называемой также системной магистралью.

3.

Многопроцессорная архитектура
• Наличие в компьютере нескольких процессоров означает, что параллельно может быть
организовано много потоков данных и много потоков команд.
Таким образом, параллельно могут выполняться несколько фрагментов одной задачи.
Структура такой машины, имеющей общую оперативную память и несколько
процессоров
• Это означает, что множество данных может обрабатываться по одной
программе — то есть по одному потоку команд.
Высокое быстродействие такой архитектуры можно получить только
назадачах, в которых одинаковые вычислительные операции
выполняютсяодновременно на различных однотипных наборах данных.

4.

Системная шина или магистраль компьютера: что это такое, из чего состоит :
Информационная магистраль ЭВМ – это унифицированная
подсистема, обеспечивающая обмен данными между
структурными компонентами компьютера.
Физически представлена набором разноуровневых проводников,
интерфейсов, линий связи.
Унификация заключается в том, что устройства одинаково
подключены к магистрали, обмениваются информацией по
единому протоколу.
Для перемещения информации недостаточно объединить
устройства проводниками электрических сигналов. Их передача
должна соответствовать определённым правилам – протоколу.
Он определяет скорость передачи, приоритетность разных типов
информации и задач, её адресацию, отвечает за целостность.

5.

Шина данных
• Обеспечивает непосредственно пересылку пакетов
данных между компонентами компьютера и
процессором.
Чем выше разрядность и тактовая частота, тем быстрее
происходит обмен данными.
На материнских платах большинства компьютеров
используется 64-битная линия данных – соответствует
разрядности процессора.
• Разрядность шины данных определяется разрядностью
процессора, то есть количеством двоичных разрядов,
которые могут обрабатываться или передаваться
процессором одновременно.

6.

Шина данных
Процессор
Оперативная память
Шина данных (8, 16, 32, 64 бита)
Магистраль
Шина адреса (16, 20, 24, 32, 36 битов)
Шина управления
Устройства ввода
Долговременная
память
Устройство вывода
Сетевые устройства

7.

• Используемые источники
Информационная системная магистраль:
что в себя включает, принципы /
Справочник :: Бингоскул (bingoschool.ru)
Тетрадь
Глава 2 — Общие принципы организации и работы компьютеров
(kbsu.ru)