Составители:
13
с обычными данными. Эта особенность архитектуры позволяет наиболее гибко
управлять работой ВС, но создает принципиальную возможность искажения
управляющей программы, что понижает надежность работы аппаратуры.
Экономичность неймановских (Принстонских) ВМ определяется
минимальностью затрат оборудования на реализацию вычислительного
процесса по сравнению с ВМ с ненеймановской архитектурой.
Неслучайно поэтому Принстонская (фон-Неймановская) архитектура стала
основной архитектурой универсальных компьютеров, включая персональные
компьютеры.
1.1.3 Достоинства и недостатки Гарвардской архитектуры
Основной особенностью Гарвардской архитектуры является использование
раздельных адресных пространств для хранения команд и данных.
Первым компьютером, в котором была использована идея гарвардской
архитектуры, был Марк I. Разработан и построен в 1941 году по контракту с
IBM молодым гарвардским математиком Говардом Эйкеном и ещё четырьмя
инженерами этой компании
на основе идей англичанина Чарльза Бэббиджа. Для
хранения инструкций в Марк I использовалась перфорированная лента, а для
работы с данными – электромеханические регистры. И такое разделение
объяснялось, прежде всего, существующими тогда технологиями производства
памяти: память для хранения данных с возможностью их перезаписи была
малой емкости и дорого стоила, поэтому ее невозможно было использовать
для
хранения программ. В некотором смысле так было проще (смотрите историю
вычислительной техники).
Гарвардская архитектура почти не использовалась до конца 70-х годов,
пока производители микроконтроллеров (МК) не поняли, что она дает
определенные преимущества разработчикам автономных систем управления.
Дело в том, что, судя по опыту использования микропроцессорных систем
(МПС) для управления
различными объектами, для реализации большинства
алгоритмов управления такие преимущества Принстонской архитектуры как
гибкость и универсальность не имеют большого значения. Анализ реальных
программ управления показал, что необходимый объем памяти данных МК,
используемый для хранения промежуточных результатов, как правило, на
порядок меньше требуемого объема памяти программ. В этих условиях
использование единого адресного
пространства приводило к увеличению
формата команд за счет увеличения числа разрядов для адресации операндов.
Применение отдельной небольшой по объему памяти данных способствовало
сокращению длины команд и ускорению поиска информации в памяти данных.
Кроме того, Гарвардская архитектура обеспечивает потенциально более
высокую скорость выполнения программы по сравнению с Принстонской за
счет возможности реализации
параллельных операций. Выборка следующей
команды может происходить одновременно с выполнением предыдущей, и нет
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- …
- следующая ›
- последняя »
