Архитектура персонального компьютера

Study Notes

Цифровой компьютер — это электронное устройство для решения задач, выполняя последовательность команд.
Программа описывает последовательность команд, ведущую к решению задачи.
Основные компоненты современного цифрового компьютера:
- Центральный процессор (ЦП)
- Оперативная память
- Вспомогательная память
- Устройства ввода-вывода (клавиатура, мышь и др.)
Все элементы соединяются с помощью шины — коммуникационного пространства для передачи сигналов и данных.

Центральный процессор — основной вычислительный компонент, «мозг» компьютера.
Основная функция ЦП — исполнение машинных инструкций.
ЦП выполняет лишь ограниченный набор простых команд (например, сложение, сравнение, чтение и запись данных).
Исполнение команды состоит из трех шагов:
- Вызов команды из памяти
- Декодирование команды
- Выполнение соответствующей операции
За вызов и декодирование отвечает блок управления, за выполнение — арифметико-логическое устройство (АЛУ).
Внутри процессора находятся регистры — ячейки памяти для хранения команд и данных.
Кэш-память может присутствовать на микросхеме процессора, обладая высокой быстродействием, но и высокой стоимостью.

Простота языка команды упрощает разработку процессора, но усложняет написание программ.
Установлено, что можно создать интерпретатор, имитирующий работу ЦП для исполнения программ.
Программы, исполняемые процессором, могут также быть интерпретированы и наоборот, создавая их эквивалентность.
Возможные пути разработки компьютеров:
- Разработка процессора под конкретный машинный язык
- Создание интерпретатора для выполнения программ на выбранном языке, с последующей разработкой процессора для интерпретатора.