Архитектуры процессоров. Ульянов М.В. - 44 стр.

                                   - 44 -

  8. ПОДХОДЫ К ОРГАНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ-
      НОГО ПРОЦЕССА И ПОТОКОВЫЕ МАШИНЫ
      Архитектура вычислительной машины во многом определяется принятой
моделью обработки данных, т.е. подходом или принципом, в соответствии с ко-
торым организуется процесс вычислений. На современном этапе можно выде-
лить следующие три основных подхода к организации вычислительного про-
цесса:
8.1   Процедурное программирование.
      Большинство вычислительных машин, существующих в настоящее время,
относятся к так называемым неймановским ЭВМ, т. е. вычисления выполняют-
ся на основе принципа, который определил Дж. фон Нейман, называемым
принципом процедурного программирования. Этот принцип требует, чтобы в
процессоре было устройство управления, содержащее программный счетчик,
указывающий текущую команду, чтобы команды (указанные программным
счетчиком) последовательно считывались и декодировались по заранее задан-
ному в виде программы алгоритму вычислений, вычисления выполнялись в
операционном устройстве и данные последовательно перезаписывались в запо-
минающее устройство.
      Особенности принципа работы машин неймановского типа можно опре-
делить следующим образом: - последовательное выполнение программы при
централизованном управлении с помощью программного счетчика и обработка
данных с перезаписью содержимого памяти и регистров.
      Прежде всего, при последовательной обработке в неймановской машине
скорость обработки определялась быстродействием элементов, что ограничива-
ло производительность ЭВМ. Поэтому для реализации высокой производи-
тельности при существующем ограничении на скорость обработки, обуслов-
ленной элементной базой, ничего не оставалось, как использовать параллель-
ную обработку.
      Кроме того, в программировании, основанном на концепции перезаписи
памяти, соответствие между переменной и данными, которые являются ее зна-
чением, не обязательно определено однозначно и порядок перезаписи оказыва-
ет большое влияние на смысл программы. Это является причиной возникнове-
ния ошибок в программе, поэтому при составлении программы нужно быть
предельно внимательным. В результате все это приводит к снижению произво-