Ячейка, адрес, команда, программа. В основу работы ЭВМ положен принцип работы программного управления. Машине заранее необходимо указать, какие операции надо выполнить и в какой последовательности. Указания по выполнению одной из элементарной операции формируют содержание команды. Информация (числовая или символьная), а также команды вводятся в запоминающее устройство машины, которое состоит из ячеек. Каждая ячейка имеет свой номер, называемый адресом. Содержимым ячейки является слово. Чтобы записать слово в память машины или выбрать его из памяти, следует указать адрес ячейки.
Команда содержит код операции (КОП) и адреса ячеек, в которых хранятся операнды. В зависимости от количества адресов команды бывают трех-, двух- и одноадресные. Последовательность команд по выполнению операций, необходимых для решения задачи, называется машинной программой. Рассмотрим порядок составления машинной программы на следующем примере.
Пример. Составить фрагмент программы вычисления выражения
для ЭВМ с трехадресной системой команд. Для того чтобы вычислить значение у, необходимо задать машине числовые значения исходных данных и указать последовательность операций над ними. Определим последовательность арифметических операций по вычислению заданного выражения:
Вычитание -
умножение -
умножение -
сложение -
деление-
Пусть
исходные данные записаны в ячейках 0020
0023: 0020
m; 0021
n; 0002
a;
0023
b; команды
хранятся 0100, 0101, 0102, ...;
промежеточные данные – в ячейках 0300, 0301..; результат поместить в ячейку с адресом 1000.
Коды операций: сложение - 01, вычитание
– 02, учножение – 03, деление – 04.
Фрагмент программы в этом случае будет
иметь следующий вид:
|
Адрес команды |
КОП |
А1 |
А2 |
А3 |
Пояснение |
|
0100 0101 0102 0103 0104 |
02 03 03 01 04 |
0022 0021 0020 0020 0300 |
0023 0300 0300 0021 0301 |
0300 0300 0300 0301 1000 |
|
Пользователь записывает программу на
алгоритмическом языке, но ЭВМ работает под управлением программы, переведенной
на машинный язык, т.е.в кодах машины.
Основные устройства ЭВМ. Программа, а
также исходная информация, зафиксированные на машинных носителях, вводятся в
машину через устройство ввода (Увв), которое преобразует
закодированную информацию в электрические сигналы и передает их в запоминающие
устройства. Запоминающие устройства служат для хранения программ, данных. В ЭВМ
имеется не менее двух типов запоминающих
устройств: оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), обладающее сравнительно
высоким быстродействием при малой
емкости, и внешнее запоминающее устройство (ВЗУ), имеющее ограниченное
быстродействие при большей емкости.
Арифметическо – логическое устройство
(АЛУ) предназначено для выполнения арифметических и логических преобразований
чисел и команд. Устройство управления (УУ), реализующее программный принцип
управления, вместе с арифметико – логическим устройством образует процессор.
Результаты решения задачи передаются из машины с помощью устройства вывода (Увыв).
Современная модель ЭВМ состоит из
центральных устройств (процессоры, оперативная память, каналы ввода - вывода),
периферийных устройств (устройства ввода – вывода, внешние запоминающие
устройства, устройства непосредственной связи опреатора с ЭВМ) и систем
телеобработки данных. Важное значение имеют унифицированные каналы вода –
вывода, которые обеспечивают связь между центральным процессором и
периферийными устройствами. Каналы делятся на селекторные - быстрые и мультиплексные – медленные.
Селекторный канал связан с внешним запоминающим устройством, мультиплексный
канал связан с внешним запоминающим устройством, мультиплексный служит для
подключения к процессору медленно действующих устройств ввода – вывода.