Берём всё нескончаемое и неопределимое множество вероятных реализаций процессора и выделяем главные параметры, определяющие его архитектуру:R — разрядность (ширина единицы памяти в битах) A — количество адресуемых единиц памяти (количество адресного пространства) C — количество исполняемых команд (количество командного пространства)
Смотрите кроме этого: 44 года 4-битному процессору Intel 4004

Во второй половине 60-ых годов двадцатого века японская компания Busicom заказала у Intel дюжину микросхем для собственного настольного калькулятора — микросхемы были узкоспециализированными, они делали строго определённую работу и для каждого применения приходилось заново разрабатывать целый комплект. Сотрудник Intel Маршиан Эдуард Хофф внес предложение управлению компаний уменьшить число микросхем посредством центрального процессора. Итогом сотрудничества стал однокристальный процессор Intel 4004.

Задаём главное условие, содействующее завершённости и целостности информационной модели (и как следствие — эффективности и удобству в применении устройства, реализованного на её базе):A = C = 2 ^ RСоблюдение данного условия свидетельствует, что каждая ячейка способна вместить адрес каждый ячейки, и содержит исчерпывающую данные о делаемом действии. Уменьшение адресного пространства угрожает ссылками на несуществующую память, а повышение — излишней информацией, нужной для обеспечения возможности направить всю память.

То же самое с командным пространством. Так отечественное гипотетическое множество постоянно есть нескончаемым, но делается более определимым. Существуют ли другие условия, удовлетворяющие вышеперечисленным параметрам и очевидные без углубления в подробности разработки низкоуровневой архитектуры?

Да, по крайней мере одно такое условие существует: R = 2 ^ nСоблюдение данного условия свидетельствует, что для задания номера любого бита в ячейке требуется целое число бит (снова же, избыток либо недочёт тут нежелателен из-за удобства написания и надёжности работы машинного кода).Разумеется, что n=4 — это минимальное приемлемое значение, потому, что 256 байт памяти при n=3 годится разве что для программирования ёлочных гирлянд. При n=5 приобретаем количество памяти, соответствующий последним достижениям в сфере ИТ.

Но в случае если вычислять главным назначением памяти, адресуемой процессором, хранение машинного кода (движка), а эти, которыми манипулирует данный движок, вынести за пределы адресного пространства (другими словами в случае если исходить из представления, что их носителями будут внешние устройства), то таковой количество памяти (16 Гб) будет очевидно избыточным. Вправду, в ОЗУ современных компьютеров на долю машинного кода приходится только малая части памяти, всё другое — эти.

Помимо этого, разделение кода и данных на аппаратном уровне в полной мере согласуется с понятием о хорошем стиле как проектирования процессора, так и программирования на его асемблере. В мегабит машинного кода, написанного на действенном асме (при условии вынесения данных за пределы адресуемого процессором ОЗУ), возможно вместить полноценную ОСь.

В случае если же данной памяти окажется не хватает (к примеру, для реализации многозадачности), возможно применять пара процессоров, поскольку «разделение труда» в области ИТ также, в большинстве случаев, содействует эффективности разработки и удобству программ их функционирования. В принципе, для реализации многозадачности ничего не мешает обойтись и одним процессором: возможно, скажем, реализовать стремительный интерфейс обмена данными между ОЗУ и внешней памятью — благо, маленький количество ОЗУ разрешает обновлять его не последовательно, а параллельно (одним «кадром»), так что любой участок процессорной памяти возможно будет перезаписать за считанные такты.Я это всё к тому, что каждые препятствия, вызванные ограничением количества адресуемой памяти до одного мегабита, несложно обойти при помощи аппаратной реализации обмена данными с внешней памятью.

Преимуществу же применения как раз шестнадцатиразрядной архитектуры, кроме приведённых выше мыслей, возможно дать формальное обоснование, в частности:R % n = 0Соблюдение данного условия свидетельствует, что в одной ячейке памяти возможно разместить целое число значений в диапазоне [ 0..R-1 ] (к примеру, для n=5 это условие не соблюдается — в этом случае R, равное 32-м битам, не делится на 5 без остатка). Потому, что разрядность процессора есть фундаментальным параметром, такое свойство может оказаться в будущем очень нужным.

Ну и наконец главным доводом в пользу числа 16, положенного в базу низкоуровневой архитектуры, есть то событие, что оно задаёт оптимальный количество командного пространства — примером тому может послужить процессор PDP-11 (но как и большая часть современных процессоров, расширение разрядности которых фактически не сказалось на их совокупности команд).Для наглядности приведу последовательность, отражающую фундаментальность приведённых выше обоснований:2 ^ 0 = 1 2 ^ 1 = 2 2 ^ 2 = 4 ( = n ) 2 ^ 4 = 16 ( = R ) 2 ^ 16 = 65536 ( = A = C )Стоит кроме этого упомянуть о том, что с того времени как ИТ начали развиваться бешенными темпами, не было предложено, пожалуй, ни одного завершённого ответа. Кроме того PDP-11 (в моём представлении самая удачная реализация) вряд ли применяет командное пространство больше, чем на 50% — достаточно большую его часть образовывает резервный код, и методы адресации, формально допустимые (так как попадают под неспециализированные правила), но реально неиспользуемые, потому, что они или приводят к гарантированному зависанию программы ( MOV -(PC),… ), или легко ненужны ( MOV R1,R1 ). Иначе говоря в области IT до сих пор не изобрели «колесо», ну либо все они не совсем «круглые» — что делает «езду на велосипеде» не совсем эргономичной.

Вероятно как раз по данной причине «первобытные» компьютеры (БК, ДВК, Спектрум, …) и сейчас очень востребованы. Мне, к примеру, как человеку, искушённому в программировании, современные программные разработки, при всей их надёжности и мощности, напоминают Франкенштейна, приводя к эстетического характера. Не смотря на то, что это скорее радует, чем огорчает, потому что изобретение неизобретённых колёс есть моим хобби.

Быть может, несколько я вспоминаю в этом направлении и кто-нибудь ещё сочтёт такое занятие увлекательным.

Случайная статья:

• Обзор bada-смартфона samsung wave m (s7250)
• Moov now: фитнес-трекер, который стимулирует владельца быть активным

Деление на 0

Похожие статьи:

• Феерическая расстановка всех точек над lumia 1020 или каким должен быть настоящий камерофон с поддержкой raw

  Пришло время собрать в одном месте все-все-все разоблачения и мифы одного из самых противоречивых с позиций читателейкамерофонов— Lumia 1020.И гвоздь…

• Вот, как должен быть обустроен холодильник, когда он в правильных руках!

  Новый холодильник не требует особенного ухода — знай чисти, мой его, да и лишь. Раз в пара месяцев размораживай. В случае если производитель не допустил…

• Мультиклеточный процессор — это что?

  Многие слышали о мультиклеточной архитектуре, процессорах а также первых устройствах на них. Особенно продвинутые пользователи опробовали собственные…