Принципи Джона фон Неймана

З доповіді фон Нейман слідувало, як має бути влаштований комп'ютер, для того, аби бути універсальним і ефективним пристроєм обробки інформації.

Отже, комп'ютер повинен мати такі пристрої (рис.1.1):

• арифметико-логічний пристрій (АЛП), виконуючий відповідно арифметичні і логічні операції;
• пристрій управління (ПУ), організуючий процес виконання програми;
• оперативна пам'ять для зберігання програми і даних;
• зовнішні пристрої для введення-виводу інформації.

Пізніше АЛП і ПУ були об'єднані в один пристрій - процесор.

 

 

Рис. 1.1.

 

Принцип роботи комп'ютера витікає власне з принципів фон Неймана. Розглянемо ці принципи.

Принцип двійкового| кодування.|

Згідно цьому принципу, вся інформація, як дані, так і команди, кодуються двійковими цифрами 0 і 1. Кожен тип інформації представляється двійковою послідовністю і має свій формат.

Послідовність бітів у форматі, що має певний сенс, називається полем. У числовій інформації зазвичай виділяють поле знаку і поле значущих розрядів. У форматі команди можна виділити два поля: поле коду операції і поле адреси (адресну частину).

Код операції є вказівкою, яка операція має бути виконана і задається за допомогою r-розрядної| двійкової комбінації.

Вигляд адресної частини і число складаючих її адрес залежать від типа команди: у командах перетворення даних адресна частина містить адреси об'єктів обробки і результату; у командах зміни порядку обчислень — адреса наступної команди програми; у командах введення/виводу — номер пристрою введення/виводу. Адресна частина також представляється двійковою послідовністю, довжину якої позначимо як р. Таким чином, команда в обчислювальній машині має вигляд (г + p) - розрядній двійковій комбінації.