Qu’est-ce que le concept de programme stocké ? Le concept de programme enregistré est l’idée fondamentale sur laquelle reposent tous les ordinateurs modernes.
Le concept de programme stocké a été introduit pour la première fois par John von Neumann en 1945, et il a été la base de tous les ordinateurs construits depuis lors.
Le principal avantage que cette architecture offre par rapport aux autres est que vous pouvez maintenant stocker vos programmes dans des puces de mémoire morte (ROM), au lieu d’avoir à les câbler dans les circuits de votre ordinateur comme c’était le cas avec les ordinateurs précédents. Cela permet une programmation et une reprogrammation beaucoup plus faciles d’une machine, mais rend également les mises à niveau matérielles beaucoup plus simples qu’auparavant, car seul le logiciel doit être modifié si des modifications doivent être apportées. Étant donné que ces systèmes utilisent des adresses de mémoire logiques plutôt que des adresses physiques comme le faisaient les machines précédentes, ils sont appelés machines à mémoire virtuelle ou machines Von Neumann.
Qu’est-ce que le concept de contrôle de programme enregistré ?
Le concept de contrôle de programme stocké est une innovation qui a permis le stockage d’instructions dans la mémoire de l’ordinateur. Ces programmes stockés, ou SPCC comme on les appelle maintenant parce que von Neumann l’a inventé lui-même vers 1948 lorsqu’il a introduit cette idée au Laboratoire national de Los Alamos où il a travaillé après la fin de la Seconde Guerre mondiale, mais avant d’être licencié en raison de coupes budgétaires – permettent les ordinateurs exécutent non seulement les tâches de manière séquentielle, mais aussi par intermittence en les stockant afin que vous puissiez modifier lesdites instructions en fonction des résultats de calcul intermédiaires obtenus pendant le temps d’exécution plutôt que d’avoir des jeux de codes potentiellement disparates, ce qui rend la programmation beaucoup plus facile !
L’ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) est souvent appelé le « premier ordinateur », mais il s’agissait en fait d’un système de programmation plutôt que d’une simple machine d’instruction. Il utilisait des concepts de programmes stockés dans lesquels la machine utilise de la mémoire pour traiter les données !
Qui a inventé le concept de programme stocké ?
À la fin des années 1940, John von Neumann a introduit une idée qui conduirait à notre compréhension actuelle des ordinateurs. Sa théorie proposait de stocker les programmes sous forme électronique sous forme de nombres binaires et d’instructions sur la façon dont ils devraient fonctionner, qui pourraient être modifiés par des résultats de calcul intermédiaires à des fins de modification uniquement.
Pourquoi le concept de programme stocké est-il si important ?
Le concept de programme stocké signifie que les données et les instructions sont logiquement les mêmes, ce qui les rend interchangeables. L’architecture von Neumann est construite autour de ce principe car elle permet aux humains d’exécuter des instructions sans interagir physiquement avec les composants matériels d’un système informatique ou d’une machine.
3 façons de stocker le concept de programme peuvent être classées plus en détail
Modèle de Von-Neumann – concept de programme stocké
- John von Neumann, un mathématicien et physicien qui a travaillé sur le projet Manhattan pour développer une bombe atomique pour la Seconde Guerre mondiale, a proposé sa conception en 1945 qui est devenue connue sous le nom d’architecture Von-Neumann. Il se composait de trois parties principales : l’unité de contrôle (CU), les registres de l’unité de mémoire arithmétique et logique (ALU) avec entrées/sorties. Le concept de programme stocké où les données d’instruction sont stockées avec le code de ses programmes correspondants a été introduit plus tard dans la plupart des ordinateurs modernes aujourd’hui, en grande partie parce qu’il rendait la programmation beaucoup plus facile qu’auparavant en permettant l’accès à la mémoire à tout moment sans avoir à recharger les codes dans les registres du CPU à chaque instruction. manquer ou besoin de plus d’espace à l’intérieur de lui-même respectivement.
- Dans un ordinateur basé sur von Neumann, il n’y a qu’un seul processeur et il utilise de la mémoire pour les instructions ainsi que pour les données. Le programme sera récupéré à partir de n’importe quel endroit du système où vous l’avez mis (sur disquette ou sur bande), puis exécuté en suivant les étapes suivantes : décoder -> exécuter le cycle.
- L’unité centrale de traitement (CPU) est la partie la plus importante du modèle de von-Neumann. Il traite les informations et prend des décisions concernant ce qu’il faut en faire ; cela inclut des éléments tels que l’affichage de graphiques, la lecture de fichiers audio/vidéos que vous avez téléchargés ou la sauvegarde de votre état de jeu afin que lorsque quelqu’un d’autre jouera contre eux plus tard, il pourra reprendre là où vous vous étiez arrêté.
Système à usage général – concept de programme enregistré
Dans l’architecture von-Neumann, un système informatique est composé de trois composants : des circuits de porte logique pour les opérations arithmétiques et de contrôle ; des unités de mémoire pour stocker les données des programmes s’exécutant sur des processeurs ou d’autres périphériques connectés directement aux ports d’entrée/sortie de cette architecture en réseau. En termes plus modernes, nous avons des ordinateurs à usage général qui utilisent des unités centrales de traitement (CPU) qui contiennent une ALU ainsi que plusieurs registres tous interconnectés par des lignes de bus système, y compris les données d’adresse et les signaux d’état de contrôle.
Traitement parallèle – concept de programme enregistré
Un système de traitement parallèle peut être décrit comme une classe de techniques qui permet au système d’accomplir des tâches de traitement de données simultanées. Ces systèmes sont généralement plus rapides que l’informatique monocœur ou série car ils ont plus de cœurs, accélèrent une instruction pendant son traitement dans le composant ALU pour les CPU (unités centrales de traitement) et profitent lorsqu’un cœur a fini de travailler sur autre chose. de sorte qu’un autre noyau peut traiter des instructions simultanément avec son travail au lieu de simplement attendre sans rien faire de productif du tout.
Cela est également vrai si vous voulez de meilleures performances de votre ordinateur – l’ajout de plus de matériel aidera à obtenir ces types. Même si beaucoup de gens pensent que leurs ordinateurs n’ont qu’un « un » processeur, cela ne dit pas toujours la vérité.
Un processeur parallèle est un système informatique qui utilise plusieurs unités fonctionnelles pour traiter des données simultanément. Ceci peut être réalisé en ayant un cœur de traitement avec la capacité d’exécuter plusieurs tâches à la fois, ou cela peut impliquer un traitement distribué où certaines fonctions sont exécutées sur des cœurs individuels tandis que d’autres calculs nécessitent plus de puissance et de temps d’exécution reposent sur des puces haut de gamme déchargent leur travaillez à partir de ces plus lents s’ils ont trop d’inventaire – de cette façon, tout est terminé plus rapidement !
Quels sont les principaux avantages de la conception de programmes stockés ?
Le type de programme stocké de l’ordinateur peut être programmé pour recevoir le même nombre d’entrées et fournir une sortie comparable à celle de son homologue câblé. C’est parce qu’il a accès à tous les commutateurs programmables à l’intérieur de lui-même, ce qui rend les séquences de changement plus faciles que d’habitude pour une raison ou une autre !
La modification de la séquence de contrôle dans un ordinateur de type filaire peut être difficile et prendre du temps. Dans la plupart des cas, cela nécessiterait le câblage d’équipements qui pourraient ne pas produire de résultats économiques en raison de leur coût élevé ou de leur construction difficile – en particulier si l’on souhaite des conceptions polyvalentes avec des cartes de connexion alternatives pour modifier certains aspects uniquement plutôt que de tout réviser à la fois. Le degré auquel vous modifiez votre programme dépendra entièrement du type de variation(s) souhaitée(s) : ajouter plus de fonctionnalités est assez facile, mais les supprimer à nouveau peut prendre du temps.
Questions et réponses sur le concept de programme enregistré
Pourquoi le concept de programme enregistré a-t-il été développé ?
L’idée d’utiliser les mathématiques binaires pour stocker des informations a été introduite par John von Neumann à la fin des années 1940. Il a proposé que les programmes soient stockés électroniquement dans un dispositif de mémoire afin qu’ils puissent changer en fonction des résultats de calcul intermédiaires, qui sont enregistrés à différents moments de l’exécution pour une utilisation ultérieure si nécessaire.
Pourquoi le concept de programme stocké est-il important pour les ordinateurs ?
Le concept de programme stocké signifie que les données et les instructions sont logiquement les mêmes, ce qui signifie qu’elles peuvent être stockées en mémoire. Ce principe est appelé architecture von Neumann parce que son créateur (John von Neumann) l’a conçu alors qu’il travaillait sur des ordinateurs pour l’armée américaine pendant la Seconde Guerre mondiale ; c’est devenu critique lorsque nous avons commencé à construire des machines plus complexes comme des smartphones ou des voitures avec des systèmes informatiques intégrés !
Cela peut sembler déroutant à première vue : que signifie stocker des programmes si ce n’est les exécuter de l’extérieur ? Cependant, cette idée a été la clé de nos inventions telles que les premiers microprocesseurs où les processeurs ont été conçus.
De nombreux programmes que nous utilisons quotidiennement, tels que Google et Microsoft Word, sont des concepts de programmes stockés. Qu’est-ce que ça veut dire? Cela signifie que même si ces titres de logiciels semblent fonctionner du début à la fin sans aucune interaction requise par l’utilisateur, en réalité, vous leur dites quoi faire et quand. Prenez le temps de votre journée pour penser à juste.
