Архитектура компьютера


На нижнем уровне компьютер это не что иное, как устройство для перемещения данных из одного места в памяти (или на устройстве) в другое, при котором иногда выполняются также логические или арифметические преобразования данных. Для наших целей полезнее, однако, рассматривать компьютер, как систему, состоящую из пяти функциональных подсистем: ввода, управления, арифметической и логической обработки, памяти и ввода (см. Рис. 4.1).

| Арифметическая подсистема |

| (сложение, вычитание, умножение, |

| деление, операции «И», «ИЛИ», |<

| «исключающее ИЛИ» и т.д.) | |

|

|

|

| Подсистема ввода | | Подсистема управления |<

| (клавиатура, |<>| (координация всех |

| «мышь», манипуля | >| функций) |<

| тор «джойстик» и | | |

| т.д.) | | |

| |

| | Подсистема памяти | |

| | (до 1 мегабайта па |<

| Подсистема вывода | | | мяти с прямым досту |

| (дисплей, принтер, |< | пом или памяти, дос |

| графопостроитель, | | тупной только по чте |

| диск) | | нию ПЗУ) |

Рис. 4.1 Пять подсистем компьютера.

(В данном случае мы говорим о компьютерах вообще, компьютеров с процессорами 8088 мы кратко коснемся далее.)

Арифметическая подсистема компьютера это тот аспект, в котором большинство людей привыкли рассматривать весь компьютер. Ведь что такое, компьютер, как не вычислительное устройство? Оказывается, однако, что на операции с числами большинство компьютеров тратит очень мало времени. Тем не менее арифметическая подсистема очень важна. Кроме того, она выполняет не только арифметические операции (сложение, вычитание, умножение и деление), но и такие логические операции, как «И» (and), «ИЛИ» (or) и «исключающее ИЛИ» (xor).

Арифметические операции это, конечно, хорошо, но откуда поступают исходные значения для операций и куда записывается их результат? Здесь выполняет свои функции подсистема памяти компьютера, предоставляя постоянно доступную для хранения многих тысяч символов и чисел память. В компьютерах имеются также дисководы на жестких и гибких дисках, обеспечивающие постоянную, но относительно медленную память для данных большого объема. Однако такие дисководы представляют собой устройства Ввода-вывода, а не часть подсистемы памяти.

Подсистема ввода позволяет программам обрабатывать данные из внешней среды, начиная от отдельных нажатий клавиш и перемешений манипулятора типа «мышь», до целых баз данных, хранящихся на дисках в виде файлов. Подсистема вывода позволяет программам выводить данные и результаты на экран или принтер, записывать данные в файлы на дисках или магнитных лентах. Программы без ввода или вывода довольно редки, поскольку они не могут воспринимать данные из внешней среды и не могут ничего сделать с полученными результатами.

Наконец, подсистема управления объединяет работу остальных четырех подсистем и управляет перемещением данных.

Подсистема управления и арифметическая подсистема вместе образуют то, что известно, как обрабатывающее устройство или процессор. Процессор это ядро любого компьютера, обеспечивающее обработку данных и управление подсистемами памяти, ввода и вывода. Процессор задает тон всей работе компьютера, так как именно процессор управляет работой каждой из подсистем и координирует их в один согласованно работающий модуль. В настоящее время весь процессор часто представляет собой всего лишь одну интегральную схему. Именно таким процессором является процессор 8088, выполняющий полную арифметическую обработку, управление и имеющий интерфейс с вводам, выводом и памятью.

Поняв, что такое процессор, мы выясним связь между архитектурой компьютера и уникальной природой языка Ассемблера.

Загрузка...