មិនទាក់ទងអ្វីដែលជាគោលការណ៍មួយដើម្បីស្ថាបត្យកម្មវ៉ុ Neumann បាន? របៀបដែលម៉ាស៊ីនរបស់វ៉ុ Neumann បាន?

សព្វថ្ងៃនេះវាគឺជាការលំបាកក្នុងការជឿថា, ប៉ុន្តែការកុំព្យូទ័រដោយគ្មានការជាច្រើនដែលមិនមានទៀតទេដែលអាចស្រមៃជីវិតរបស់ខ្ញុំមានតែមួយចំនួន 70 ឆ្នាំមកហើយ។ មួយក្នុងចំណោមអ្នកដែលបានធ្វើការរួមចំណែកសម្រេចចិត្តរបស់ពួកគេគឺការបង្កើតវិទ្យាសាស្រ្តជនជាតិអាមេរិក Dzhon ជាហ្វុន Neyman ។ លោកបានស្នើថាគោលការណ៍ស្តីពីការដែលភាគច្រើននៃកុំព្យូទ័រនិងធ្វើការដើម្បីថ្ងៃនេះ។ សូមពិចារណាពីរបៀបដែលម៉ាស៊ីនវ៉ុ Neumann បាន។

ពជីវប្រវត្តិសង្ខេប

Yanosh Neyman បានកើតនៅឆ្នាំ 1930 នៅទីក្រុង Budapest, នៅក្នុងគ្រួសារមួយដែលមានយ៉ាងខ្លាំងរបស់សាសន៍យូដាដែលអាចទទួលបានចំណងជើងនៃភាពថ្លៃថ្នូរជាបន្តបន្ទាប់។ ពីកុមារភាពគាត់ត្រូវបានសម្គាល់ដោយសមត្ថភាពឆ្នើមក្នុងតំបន់ទាំងអស់។ នៅក្នុងវ័យ 23 ឆ្នាំលោក Neumann បានការពារនិក្ខេបបទបណ្ឌិតរបស់លោកនៅក្នុងវិស័យរូបវិទ្យាពិសោធន៍និងគីមីវិទ្យា។ នៅឆ្នាំ 1930 អ្នកវិទ្យាសាស្រ្តវ័យក្មេងរូបនេះត្រូវបានគេអញ្ជើញទៅធ្វើការនៅក្នុងសហរដ្ឋអាមេរិច, សាកលវិទ្យាល័យ Princeton ។ នៅពេលជាមួយគ្នានេះលោក Neumann ជាផ្នែកមួយនៃសមាជិកដំបូងនៃវិទ្យាស្ថានសម្រាប់ការសិក្សាកម្រិតខ្ពស់, ដែលជាកន្លែងដែលលោកបានធ្វើការជាសាស្រ្តាចារ្យរហូតដល់ការស្លាប់របស់គាត់មួយ។ ផលប្រយោជន៍វិទ្យាសាស្រ្ត Neumann បានត្រូវបានគេទូលំទូលាយណាស់។ ជាពិសេសវាជាផ្នែកមួយនៃស្ថាបនិកនៃមេកានិចកង់ទិចនិងគំនិត matapparata នៃ automata កោសិកានេះ។

ការចូលរួមចំណែកក្នុងការវិទ្យាសាស្រ្តកុំព្យូទ័រ

មុនពេលដែលយើងរកឃើញអ្វីដែលជាគោលការណ៍មិនបំពេញនោះ ស្ថាបត្យកម្មវ៉ុ Neumann, វានឹងក្លាយជាគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ក្នុងការរៀនអំពីរបៀបដែលអ្នកវិទ្យាសាស្រ្តនេះបានមកគំនិតនៃការបង្កើតប្រភេទកុំព្យូទ័រមួយទំនើប។

ក្នុងនាមជាអ្នកជំនាញនៅក្នុងវិស័យនៃការផ្ទុះគណិតវិទ្យានិងរលកឆក់នៅក្នុងឆ្នាំ 1940 ដើមនេះ, វ៉នលោក Neumann ជាអ្នកពិគ្រោះយោបល់ផ្នែកវិទ្យាសាស្រ្តនៅឯមន្ទីរពិសោធន៍មួយនៃរំសេវនៃការិយាល័យនៃកងទ័ពសហរដ្ឋអាមេរិក។ ក្នុងការដួលរលំនៃឆ្នាំ 1943 នេះគាត់បានមកដល់នៅក្នុងទីក្រុង Los Alamos ចូលរួមក្នុងការអភិវឌ្ឍនៃគម្រោង Manhettenskogo នៅការអញ្ជើញផ្ទាល់ខ្លួនរបស់មេដឹកនាំរបស់ខ្លួន Roberta Oppengeymera ។ កម្លាំងការងារដើម្បីគណនាការបង្ហាប់ implosion នៃការចោទប្រកាន់នេះបរមាណូឡើងគ្រាប់បែកទៅជាធំសំខាន់ត្រូវបានគេដាក់នៅចំពោះមុខគាត់។ ដើម្បីដោះស្រាយវាត្រូវបានទាមទារកុំព្យូទ័រដែលមានទំហំធំដែលបានធ្វើឡើងនៅលើម៉ាស៊ីនគិតលេខដំបូងកាន់កាប់បានដៃហើយក្រោយមកនៅលើថេបមេកានិចរបស់ក្រុមហ៊ុន IBM ដោយប្រើសន្លឹកបៀក្នុងកណ្តាប់ដៃ។

von Neumann បានស្គាល់នៅលើការរីកចំរើនពនៃការបង្កើតកុំព្យូទ័រអគ្គិសនីមេកានិចនិងអេឡិចត្រូនិពេញលេញ។ មិនយូរប៉ុន្មានគាត់ត្រូវបានទាក់ទាញទៅការអភិវឌ្ឍនៃកំព្យូទ័ EDVAC និង ENIAC ដែលជាលទ្ធផលនៅក្នុងការងារនេះលោកបានចាប់ផ្តើមសរសេរថា: «សេចក្តីព្រាងដំបូងនៃរបាយការណ៍នៅលើ EDVAC »នៅតែមិនទាន់បានបញ្ចប់, នៅក្នុងការដែលគាត់បានបង្ហាញដល់សហគមន៍វិទ្យាសាស្រ្តជាគំនិតថ្មីទាំងស្រុង, អ្វីដែលគួរជាស្ថាបត្យកម្មកុំព្យូទ័រ។

គោលការណ៍នៃវ៉ុលោក Neumann បាន

វិទ្យាសាស្រ្តកុំព្យូទ័រនៅឆ្នាំ 1945 បានចូលមកជាប់គាំងមួយ, ដូចជាកុំព្យូទ័រទាំងអស់ត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងអង្គចងចាំរបស់ខ្លួនចំនួននេះបានដំណើរការនៅក្នុងសំណុំបែបបទទី 10 កម្មវិធីសម្រាប់ប្រតិបត្ដិការសម្តែងមួយដែលត្រូវបានកំណត់ដោយការកំណត់នៅក្នុងការលោតបន្ទះបំណះ។

នេះបានកំណត់យ៉ាងខ្លាំងអំណាចនៃកុំព្យូទ័រ។ នេះពិតជាការទម្លាយភាពទាល់ច្រកនៃការ von Neumann បានគោលការណ៍នេះ។ យ៉ាងខ្លីពួកគេអាចត្រូវបានបញ្ជាក់នៅក្នុងប្រយោគមួយ: ការផ្លាស់ប្តូរទៅជាប្រព័ន្ធលេខគោលពីរនិងគោលការណ៍នៃកម្មវិធីត្រូវបានរក្សាទុកមួយ។

ការវិភាគ

សូមពិចារណាគោលការណ៍ស្តីពីការដែលមានមូលដ្ឋានពីរចនាសម្ព័ន្ធម៉ាស៊ីន von Neumann បុរាណនេះនៅក្នុងលម្អិតបន្ថែមទៀត:

1. សូមចូលទៅកាន់ប្រព័ន្ធគោលពីរនៃទសភាគ

ស្ថាបត្យកម្មគោលការណ៍នេះអនុញ្ញាតឱ្យលោក Neumann នៃឧបករណ៍តក្កការប្រើសាមញ្ញដែលទាក់ទង។

2. ការគ្រប់គ្រងកម្មវិធីរបស់ម៉ាស៊ីនកុំព្យូទ័រអេឡិចត្រូនិ

ប្រតិបត្ដិការកុំព្យូទ័រត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយពាក្យបញ្ជាមួយដែលសំណុំប្រតិបត្តិមួយបន្ទាប់ពីផ្សេងទៀត។ ការអភិវឌ្ឍនៃម៉ាស៊ីនលើកដំបូងជាមួយនឹងកម្មវិធីដែលបានរក្សាទុកនៅក្នុងសតិមួយដែលសម្គាល់ការចាប់ផ្តើមនៃការសរសេរកម្មវិធីទំនើប។

3. ទិន្នន័យនិងកម្មវិធីត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងសតិរបស់កុំព្យូទ័ររួមគ្នា

ក្នុងករណីនេះទាំងទិន្នន័យនិងការណែនាំកម្មវិធីមានវិធីដូចគ្នានេះនៃការសរសេរនៅក្នុងប្រព័ន្ធគោលពីរ, ដូច្នេះនៅក្នុងស្ថានភាពមួយចំនួននៅលើពួកវាគឺអាចធ្វើទៅបានដើម្បីអនុវត្តសកម្មភាពដូចគ្នានឹងទិន្នន័យ។

ការស៊ើបអង្កេត

លើសពីនេះទៀតស្ថាបត្យកម្មម៉ាស៊ីន Fonneymanovskoy មានលក្ខណៈពិសេសដូចខាងក្រោម:

1. ទីតាំងការចងចាំមានអាសយដ្ឋានដែលត្រូវបានដាក់លេខជាប់គ្នា

តាមរយៈការប្រើគោលការណ៍នេះវាបានក្លាយជាអាចប្រើអថេរនៅក្នុងការសរសេរកម្មវិធី។ ជាពិសេសនៅពេលណាមួយ, អ្នកអាចយោងទៅទីតាំងការចងចាំមួយជាពិសេសដោយអាសយដ្ឋានរបស់ខ្លួន។

2. លទ្ធភាពនៃសាខាលក្ខខណ្ឌក្នុងកម្មវិធីនេះ

ដូចដែលបានបញ្ជាក់រួចហើយត្រូវតែប្រតិបត្តិពាក្យបញ្ជាកម្មវិធីបន្តគ្នា។ ទោះជាយ៉ាងណា, វាបានផ្តល់ឱកាសដើម្បីធ្វើឱ្យការផ្លាស់ប្តូរទៅជាផ្នែកមួយនៃកូដណាមួយនោះ។

តើម៉ាស៊ីនវ៉ុ Neumann បាន

គំរូគណិតវិទ្យានេះមានផ្ទុក (ការចងចាំ) ដែលជាអង្គភាពតក្កនព្វន្ធ (ALU), ការត្រួតពិនិត្យនិងការបញ្ចូលនិងឧបករណ៍ទិន្នផល។ ការណែនាំកម្មវិធីទាំងអស់ត្រូវបានសរសេរនៅក្នុងកោសិកានៃការចងចាំដែលមានទីតាំងស្ថិតនៅក្នុងសង្កាត់នេះហើយទិន្នន័យសម្រាប់ដំណើរការពួកវា - នៅក្នុងទីតាំងបំពាន។

ក្រុមការងារណាមួយគួរតែមាន:

• ដែលចង្អុលបង្ហាញប្រតិបត្ដិការដែលគួរត្រូវបានអនុវត្ត;
• អាសយដ្ឋានកោសិកានៃការចងចាំដែលត្រូវបានរក្សាទុកទិន្នន័យដើមបានឱ្យដឹងថាប្រតិបត្ដិការព្រួយបារម្ភ!
• អាសយដ្ឋានកោសិកាដែលនៅក្នុងនោះដើម្បីសរសេរលទ្ធផល។

ក្រុមដែលប្រតិបត្ដិការហោះហើរនៅលើការបញ្ចូលទិន្នន័យជាក់លាក់ត្រូវបានធ្វើ ALU និងលទ្ធផលដែលត្រូវបានសរសេរទៅក្នុងកោសិកាសតិ, ឧ។ អ៊ីអភិរក្សនៅក្នុងសំណុំបែបបទសមរម្យសម្រាប់ម៉ាស៊ីនដំណើរការបន្ថែមមួយឬផ្ទេរទៅកាន់ឧបករណ៍បញ្ចេញ (ម៉ូនីទ័រម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព,, ជាដើម។ ) ហើយបានធ្វើឱ្យអាចរកបានដល់មនុស្ស។

CU គ្រប់គ្រងផ្នែកទាំងអស់នៃកុំព្យូទ័រ។ ពីគាត់ទៅកាន់ឧបករណ៍ផ្សេងទៀតទទួលសញ្ញា-ពាក្យបញ្ជា "អ្វីដែលត្រូវធ្វើ", វាជាការទទួលបានពអំពីអ្វីដែលពួកគេមាននៅក្នុងស្ថានភាពនៃឧបករណ៍ផ្សេងទៀត។

នៅក្នុងឧបករណ៍ត្រួតពិនិត្យនេះមានបញ្ជីពិសេសមួយដែលគេហៅថា "ការប្រឆាំងកម្មវិធី" អេសស៊ី។ បន្ទាប់ពីការទាញយកទិន្នន័យនិងកម្មវិធីដែលមាននៅក្នុងសតិ IC រក្សាទុកអាសយដ្ឋានរបស់ក្រុមទី 1 របស់ខ្លួន។ CU អានមាតិកានៃក្រឡាដែលមានអាសយដ្ឋានសតិរបស់កុំព្យូទ័រគឺនៅក្នុងប្រទេសអង់គ្លេសនិងកន្លែងដែលវានៅក្នុង "ពាក្យបញ្ជាចុះឈ្មោះ" ។ អង្គភាពប្រតិបត្ដិការត្រួតពិនិត្យកំណត់ពាក្យបញ្ជាដែលទាក់ទងទៅនឹងជាក់លាក់មួយនិង "កំណត់ចំណាំ" ទិន្នន័យអាសយដ្ឋានដែលបានបញ្ជាក់នៅក្នុងក្រុងនោះក្នុងសតិរបស់កុំព្យូទ័រនេះ។ បន្ទាប់, ALU ឬ ផ្នែករឹង កុំព្យូទ័របន្តទៅប្រតិបត្ដិការ, បន្ទាប់ពីការដែលមាតិកានៃក្រុមហ៊ុន SC ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទៅមួយម៉ែត្រ។ E. ចង្អុលទៅពាក្យបញ្ជាបន្ទាប់។

ការរិះគន់

គុណវិបត្តិនិងស្ថាបត្យកម្មសហសម័យទស្សនៈវ៉ុ Neumann បានបន្តជាប្រធានបទនៃការជជែកពិភាក្សាគ្នា។ ការពិតដែលថាម៉ាស៊ីនបានបង្កើតឡើងនៅលើគោលការណ៍ដែលបានដាក់ចេញដោយអ្នកប្រាជ្ញឆ្នើមនេះមិនល្អឥតខ្ចោះនេះត្រូវបានគេកត់សម្គាល់ឃើញពេលវាយូរមកហើយ។

ដូច្នេះការត្រួតពិនិត្យនៃការលក់សំបុត្រក្នុងវិទ្យាសាស្រ្តកុំព្យូទ័រជាញឹកញាប់អាចរកឃើញសំណួរ "តើអ្វីជាគោលការណ៍មិនទាក់ទងទៅនឹងស្ថាបត្យកម្មនិងអ្វីដែលវ៉ុ Neumann បានវាមានកំហុស»។

ប្រសិនបើចម្លើយទៅនឹងក្រោយនេះចាំបាច់គួរបញ្ជាក់:

• វត្តមាននៃគម្លាតរវាងអ្នកសរសេរកម្មវិធី semantic ភាសាកម្រិតខ្ពស់និងប្រព័ន្ធបញ្ជា;
• នៅលើបញ្ហានៃការផ្សះផ្សានិងការកម្រិតបញ្ជូន OP ដំណើរការបាន;
• នៅលើវិបត្តិនេះកំពុងរីកចម្រើនផ្នែកទន់, បណ្តាលមកពីការពិតដែលថាការចំណាយលើការបង្កើតរបស់ខ្លួនគឺមានច្រើនទាបជាងការចំណាយនៃការអភិវឌ្ឍផ្នែករឹងនេះហើយអ្នកមិនអាចបញ្ចប់កម្មវិធីការធ្វើតេស្តនេះ;
• កង្វះនៃការរំពឹងទុកនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការសម្តែង, ដែលជាទ្រឹស្តីនេះបានឈានដល់ដែនកំណត់របស់ខ្លួនរួចទៅហើយ។

ដូចជាអ្វីដែលគោលការណ៍មិនទាក់ទងទៅនឹងស្ថាបត្យកម្មវ៉ុ Neumann, យើងកំពុងនិយាយអំពីអង្គការនៃការមួយចំនួនធំនៃស្ទ្រីមទិន្នន័យស្របនិងពាក្យបញ្ជា inherent នៅក្នុងស្ថាបត្យកម្ម multiprocessor នេះ។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ឥឡូវនេះអ្នកដឹងថាអ្វីដែលជាគោលការណ៍មិនទាក់ទងទៅនឹងស្ថាបត្យកម្មវ៉ុ Neumann បាន។ វាច្បាស់ណាស់ថាវិទ្យាសាស្ត្រនិងបច្ចេកវិទ្យាត្រូវបានមិនឈរនៅតែមាននិងប្រហែលជានៅក្នុងផ្ទះជារៀងរាល់ពេលឆាប់នឹងត្រូវបានបញ្ចប់ទាំងស្រុងប្រភេទថ្មីតាមរយៈការដែលកុំព្យូទ័រនឹងឈានដល់មនុស្សជាតិកម្រិតថ្មីនៃការអភិវឌ្ឍ។ ដោយវិធីនេះ, ត្រៀមខ្លួនសម្រាប់កម្មវិធីក្លែងធ្វើការប្រឡងដើម្បីជួយ "ស្ថាបត្យកម្មវ័ន Neumann បាន»។ ធនធានអប់រំឌីជីថលបែបជួយសម្រួលដល់ការ assimilation នៃសម្ភារៈនេះនិងផ្តល់ឱកាសដើម្បីវាយតម្លៃពីចំណេះដឹងរបស់ពួកគេ។