Von Neumannovo schéma
John Ludwig von Neumann
28.12.1923 (Budapešť, Rakousko- Uhersko)
8.2.1957 (USA)
Narodil se v rodině bankéře, měl židovský původ. Již v dětství projevoval znaky geniality, o několik let později se z něj stal
profesor matematiky a výrazně přispěl k oborům jako kvantová fyzika, funkcionální analýza, ekonomika, IT, teorie množin, statika, hydrodynamika nebo numerická analýza.
Své nadání projevoval už v útlém věku (starořečtina, dělení osmimístnými čísly). Ve dvanácti letech nastoupil na výuku od soukromého profesora z Budapešťské UNI.
V 17.ti letech publikoval svou první vědeckou práci a jako obor si vybral chemické inženýrství.Dále napsal doktorskou práci z matematiky, čistě ,,z nudy,,.
Ve 22.ti letech nastoupil na Berlínskou UNI jako nejmladší asistující profesor v historii. Tehdy ho začal objevovat svět. Sláva ovšem přišla až v roce 1928, když se Von Neumann stal spolutvůrcem matematické teorie her, dodnes ekonomicky i polisticky využívané.
O rok později, V roce 1929 – už jako světově proslulý vědec – se stal spolu s Albertem Einsteinem zakládajícím členem a vedoucím oddělení matematiky nového Institut for Advanced Study v Princetonu.
Nejvýznamnější objevy: digitální počítače, Von Neumannova algebra (operační teorie kvantové mechaniky), koncept buňkového automatu, teorie her.
Von Neumannovo schéma
VN schéma
ALU- aritmeticko- logická jednotka, již dříve zmíněná v Procesorech. Vykonává elementární operace. Obsahuje násobiče a sčítačky.
OP- operační paměť- uchovává zpracovávaný program, od toho to je paměť. Dále zapisuje data a vásledek výpočtu.
ŘADIČ- Má řídící signál, kterým řídí činnost všech částí počítače. Signál je vysílán do jednotlivých modulů, od nich jde zpětná reakce na řídící signál.
Princip činnosti PC podle VN schématu
Počítač využívá ke svým operacím binární, dvojkovou, nebo chcete-li digitální soustavu. Zveční je návod na zpracování- program se ukládá do paměti. Rychlost vnitřní paměti je srovnatelná s rychlostí výpočetní techniky. Paměť je rozdělená na stejně velké očíslované buňky, tzn adresu. Přes nise pak dá přečíst nebo změnit obsah buňky. Přístup se rovná příme adresování, kdykoli je přístupná kterákoli buňka paměti. Centrální procesní jednotka, neboli CPU vykovává informace zadané v programu postupně, paměť, ve které se to odehrává má k dispozici aritmetické instrikce (+, -, násobení, uhlové konstanty), logické instrukce (porovnávání), instrukce pro přenos. Z pamětí jdou zpracovávaná data na vstup a výstup.
VN schéma vs. dnešní PC
VN- PC pracuje pouze nad jedním programem, špatně využívá stroj. čas
dnešní PC- program zpracovává paralelně
-jedna úloha v popředí, ostatní v pozadí
-CPU je přidělován vždy na určitou dobu (časové kvantum)
-1/10 s všem provozovaným programům, výsledek- jako když pracují současně
MULTITASKING
a) kooperativní- OS přiděluje jednomu programu CPU, dokud ho sám CPU nevrátí OS
- program nemusí CPU vrátit dostatečně rychle, jestli vůbec, hrozí havárie systému (smyčka)
b) preemptivní- CPU přidělen programu pouze na určitou dobu, poté sám OS CPU odebere a přidělí jinému programu
- vyžaduje vyšší HARDWARE náročnost
- dnešní PC mají i více CPU, čtyřjádrový procesor není nic neobvyklého