Тема 4 Понятие и основные виды архитектуры ЭВМ. Принципы работы вычислительной системы

открытостью 

архитектуры

.  Для  пользователя  открытая  архитектура  означает  возможность  свободно  выбирать  состав 

внешних устройств для своего компьютера, т.е. конфигурировать его в зависимости от круга решаемых задач. 

Архитектуры персональных компьютеров 

Среди архитектур персональных компьютеров выделяют: 

- 

по  разрядности

  интерфейсов  и  машинных  слов: 

8-,  16-,  32-,  64-разрядные

  (ряд  ЭВМ  имеет  и  иные 

разрядности); 

- 

по особенностям набора регистров

, формата команд и данных: CISC, RISC, VLIW; 

CISC

 (Complex Instruction Set Computer) – компьютер с полным набором команд, 

RISC

 (Reduced Instruction Set Computer) – компьютер с ограниченным набором команд, 

VLIW  (V

ery  Long  Instruction  Word)

 -  «очень  длинная  машинная команда».  Характеризуется  тем,  что  одна 

инструкция процессора содержит несколько операций, которые должны выполняться параллельно. 

- 

по количеству центральных процессоров

: однопроцессорные, многопроцессорные, суперскалярные. 

Архитектура  современного  персонального  компьютера  подразумевает  такую  логическую  организацию 

аппаратных  компонент  компьютера,  при  которой все  устройства  связываются  друг  с  другом  через  магистраль, 

включающую в себя шины данных, адресов и управления. 

Важной составляющей частью архитектуры ЭВМ является 

система команд

.  Система команд ЭВМ включает

:

 



 

команды выполнения 

арифметических

 и 

логических

 операций 



 

команды 

управления

 (это прежде всего команды условного и безусловного перехода, команды 

обращения к подпрограмма) 



 

команды 

передачи данных

 (копируют информацию из одного места в другое и  



 

команды 

ввода

 и 

вывода

 информации для обмена  с внешними устройствами 

При  построении  системы  команд  для  современных  компьютеров  существует  два  взаимно 

конкурирующих направления: 

1.

 

компьютер с полным набором команд 

CISC (Complex Instruction Set Computer)

 

2.

 

компьютер с ограниченным набором - 

RISC (Reduced Instruction Set Computer)

. 

Разделение  возникло  из-за  того,  что  основную  часть  времени  компьютеру  приходится  выполнять 

небольшую  часть  из  своего  набора  команд,  остальные  же  используются  эпизодически  .  Таким  образом,  если 

существенно ограничить набор операций до наиболее  простых и коротких, зато тщательно оптимизировать их, 

получится  достаточно  эффективная  и  быстродействующая  RISC-машина.  Правда  за  скорость  придется  платить 

необходимостью  программной  реализации  «отброшенных»  команд,  но  часто  эта  плата  бывает  оправданной: 

например,  для  научных  расчетов  или  машинной  графики  быстродействие  существенно  важнее  проблем 

программирования.