30 lines
3.4 KiB
Markdown
30 lines
3.4 KiB
Markdown
|
# Уровни абстракции электронной вычислительной системы. Фон Неймановская модель компьютера.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
#### Уровни абстракции
|
|||
|
|
|
|||
|
|
1. **Физика (электроны)**
|
|||
|
|
- Поведение электронов описывается квантовой механикой и системой уравнений Максвелла.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
2. **Полупроводниковые устройства (транзисторы, диоды и т.д.)**
|
|||
|
|
- Каждое устройство имеет четко определенные точки соединения с другими подобными устройствами - контакты.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
3. **Аналоговые схемы**
|
|||
|
|
- Полупроводниковые устройства соединены в функциональные компоненты (усилители и фильтры). Переход на аналоговом уровне занимает время, что сказывается на скорости выполнения вычислений (время такта).
|
|||
|
|
|
|||
|
|
4. **Цифровые схемы**
|
|||
|
|
- С помощью дополнительного уровня абстракции вводятся новые понятия (хранения бит) и новые операции над ними.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
5. **Логические элементы (сумматоры, арифметико-логические устройства)**
|
|||
|
|
- Предназначены для обработки информации в цифровой форме. Если есть 4 вещи: хранение, конъюнкция, дизъюнкция, отрицание, то можно реализовать компьютер. На практике хватает «не и».
|
|||
|
|
|
|||
|
|
6. **Микроархитектура**
|
|||
|
|
- Есть требования по ресурсам процессора, командам процессора. Разработчики архитектуры должны собрать процессор под эти требования. Микроархитектура - соединение простейших цифровых элементов в логические блоки, предназначенные для выполнения команд, определенных какой-либо архитектурой.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
7. **Архитектура (инструкции, регистры)**
|
|||
|
|
- Описывает компьютер с точки зрения программиста. В архитектуре описываются модель процессора, его характеристики (сколько регистров, какие операции позволяются, сколько памяти он может адресовать) и функциональные возможности (контракт между разработчиками ПО и разработчиками аппаратного обеспечения).
|
|||
|
|
|
|||
|
|
8. **Операционная система**
|
|||
|
|
- Управляет операциями нижнего уровня, такими как: доступ к жесткому диску или управление памятью.
|
|||
|
|
|
|||
|
|
9. **Программное обеспечение**
|
|||
|
|
- Использует ресурсы аппаратуры и ОС для разрешения конкретных задач пользователя.
|