Page 13 - arhitectura calculatoarelor

13
ARHITECTURA CALCULATOARELOR

general asupra unor instrucţiuni executate la un moment dat. (Apare,
astfel, ceea ce astăzi numim componentă de control. )
3. Este necesară o componentă numită memorie internă în care
„se ţin minte” pentru un timp limitat atât instrucţiunile, cât şi datele
necesare rezolvării problemei.
Cele trei componente, luate împreună, sunt analoage neuronilor
din sistemul nervos central.
Se impune, continuând analogia, să existe un senzor care să
recepţioneze semnalele de orice fel provenite din exterior. Este necesar,
de asemenea, un motor care să acţioneze asupra mediului exterior.
(Astăzi, acestea se numesc dispozitive de intrare/ieşire. )
4. Este necesară o componentă care să „ţină minte permanent”,
să înregistreze aşa cum omul îşi notează ceea ce nu doreşte să uite.
Această componentă o vom numi memorie permanentă. (Astăzi, ne
referim la această componentă prin memorie externă. )
5. Este necesară crearea posibilităţii de trecere de la memoria
internă la cea permanentă şi reciproc.
Conform acestor principii, arhitectura von Neumann reprezintă
structura ierarhică de organizare a unui calculator construit pe baza modelului
von Neuman şi care conţine: o unitate de memorie principală, o unitate
centrală de prelucrare, o cale internă pentru transferul datelor şi dispozitive de
intrare - ieşire.
Cu câteva excepţii, şi calculatoarele actuale sunt construite pe baza
acestor principii. Totuşi, sistemele paralele, numite şi arhitecturi non von
Neumann, nu respectă principiul secvenţialităţii (2), în timp ce sistemele
simbolice, utilizate în aplicaţii complexe din domeniul inteligenţei artificiale,
se bazează pe inferenţe logice, deci nu exclusiv pe calcule aritmetice (ca în
principiul 1).
Opinia multor cercuri ştiinţifice este că, în deceniul acesta, cele trei
direcţii fundamentale de cercetare care vor prezenta interes vor fi:
microprocesoarele, inteligenţa artificială şi prelucrarea distribuită. Se
preconizează astfel o orientare preponderent spre arhitecturile non von
Neumann, mai noi şi mai puţin studiate…
1.1.9.
Modelul formal al unui calculator
De la empirismul lui von Neumann, să trecem acum la rigoarea
matematică. Incercăm să exprimăm formal sarcinile unui SC.
Notăm cu M, P, D, C cele patru componente principale: memoria,
procesorul, dispozitivele periferice şi, respectiv, unitatea de control.
Principalele funcţii ale SC le vom nota astfel:
r – receive – preluarea datelor de la un dispozitiv periferic şi depunerea
lor într-o zonă de memorie;
t – transmit – este operaţia inversă lui receive;
Anca Vasilescu
vasilex@info.unitbv.ro