Виды архитектуры ЭВМ и их составные элементы

Опубликовано в Архитектура процессора Intel

Одним из подходов к уровням представления архитектуры ЭВМ является се разделение на два вида (класса):

  • программная архитектура, которая включает в себя аспекты, видимые программистом.
  • аппаратная архитектура, которая включает в себя аспекты, невидимые программистом (прозрачные как для программиста, так и для программ).

Одним из сторонников подобного подхода к классификации архитектуры является В. Л. Григорьев .

В связи с принятым во всем мире делением программистов на прикладных и системных, программную архитектуру также можно разделить на два уровня: прикладную и системную.

Виды архитектуры ЭВМ и их составные элементы

К основным элементам (аспектам) прикладной архитектуры ЭВМ, как правило, относятся:

1. типы, форматы и способы представления данных, аппаратно поддерживаемые в ЭВМ;

2. регистровая структура процессора;

3. адресная структура основной памяти и принципы размещения информации в пей, принципы формирования физического адреса;

4. режимы адресации;

5. структуры и форматы машинных команд;

6. система команд.

Все аспекты прикладной архитектуры естественным образом входят и в системную архитектуру.

Moбильнocть нoутбукoв являeтcя иx глaвным пpeимущecтвoм, нo пpи этoм oни c лeгкocтью  пoдвepгaютcя мexaничecким пoвpeждeниям paзнoгo poдa, включaя пaдeния, удapы, нaгpузки и пoпaдaниe жидкocти внутpь. B 90% cлучaeв дaнныe фaктopы являютcя пpичинoй oбpaщeния в «сеть сервисных центров ReStore», где починить ноутбук Fujitsu всегда легко и сделано всё будет oпepaтивнo, кaчecтвeннo и зa oптимaльную cтoимocть.

К дополнительным аспектам системной архитектуры, как правило, относятся:

1. организация прерываний;

2. организация ввода/вывода;

3. организация виртуальной памяти (сегментная и страничная), принципы преобразования логического (виртуального) адреса в физический;

4. организация защиты памяти;

5. организация многозадачного (многопрограммного) режима работы ЭВМ, организация переключения задач (программ);

6. поддержка механизмов отладки программ на аппаратном уровне;

7. поддержка механизмов проверки (тестирования) отдельных блоков процессора на аппаратном уровне.

К основным аспектам аппаратной архитектуры, как правило, относятся:

1. структурная организация ЭВМ, включающая в себя номенклатуру устройств, входящих в состав ЭВМ, и организацию связей между устройствами на уровне аппаратных интерфейсов;

2. структурная организация процессора, включающая в себя реализацию конвейера команд и арифметико-логического устройства и принципы построения блока микропрограммного управления;

3. организация кэш-памяти;

4. организация основной памяти на физическом уровне и, в частности, принципы построения многомодульной памяти с расслоением обращений (чередованием адресов);

5. представление аппаратного интерфейса на физическом уровне.

В соответствии с рассмотренным выше принципом разделения понятий архитектура ЭВМ и организация ЭВМ, а также с разделением архитектуры ЭВМ на программную и аппаратную, можно сопоставить понятия аппаратная архитектура ЭВМ и структурная организация ЭВМ.