Принцип программного управления

Такое определение подчеркивает, что в основу ЭВМ положен принцип программного управления. Один из способов его реализации был предложен в 1945 г. американским математиком Дж. фон Нейманом, и с тех пор неймановский принцип программного управления используется в качестве основного принципа построения ЭВМ. Этот принцип состоит в следующем:

• информация кодируется в двоичной форме и разделяется на единицы (элементы) информации — слова;
• разнотипные слова информации различаются по способу использования, но не способами кодирования;
• слова информации размещаются в ячейках памяти машины и идентифицируются номерами ячеек, которые называются адресами слов;
• алгоритм представляется в форме последовательности управляющих слов — команд, которые определяют наименование операции и слова информации, участвующие в операции. Алгоритм, представленный в терминах машинных команд, называется программой;
• выполнение вычислений, предписанных алгоритмом, сводится к последовательному выполнению команд в порядке, однозначно определяемом программой. Первой выполняется команда, заданная пусковым адресом программы. Обычно это адрес первой команды программы. Адрес следующей команды однозначно определяется в процессе выполнения текущей команды и может быть либо адресом следующей по порядку команды, либо адресом любой другой команды. Процесс вычислений продолжается до тех пор, пока не будет выполнена команда, предписывающая прекращение вычислений.

Выборка программы из памяти осуществляется с помощью счетчика команд. Процессор начинает работу после того, как программа записана в память ЭВМ, а в счетчик команд записан адрес первой команды программы. Счётчик команд процессора последовательно увеличивает хранимый в нем адрес очередной команды на длину команды.

Работу процессора можно описать следующим циклом: чтение команды из памяти по адресу, записанному в СК, увеличение СК на длину прочитанной команды, выполнение прочитанной команды.

А так как команды программы расположены в памяти друг за другом, то тем самым организуется выборка цепочки команд из последовательно расположенных ячеек памяти. Если же нужно после выполнения команды перейти не к следующей, а к какой-то другой, используются команды условного или безусловного перехода, которые заносят в счетчик команд номер ячейки памяти, содержащей следующую команду. Выборка команд из памяти прекращается после достижения и выполнения команды «стоп».

Таким образом, процессор исполняет программу автоматически, команду за командой, без вмешательства человека.

Дата добавления: 2015-09-01