SzA1 - Számítási Modell, Architektúra

Question 1

A számítási modell fogalma

Answer 1

A számításra vonatkozó alapelvek absztrakciója.

Question 2

A számítási modell, a programnyelvek és az architektúra kapcsolatai

Answer 2

Question 3

A számítási modellek csoportosítása

Answer 3

1. Adat alapú számítási modellek
   
   1. Neumann modell
   2. Adatfolyam modell
   3. Applikatív modell
2. Objektum alapú modell
3. Predikátum alapú modell
4. Tudás alapú modell
5. Hibrid számítási modell

Question 4

A számítási modell jellemzői

Answer 4

1. Min hajtjuk végre a számítást?
2. Hogyan képezzük le a számítási feladatot?
3. Mi vezérli a végrehajtás sorrendjét?

Question 5

A számítási modellek csoportosítása (Alap eset)

Answer 5

1. Számítási modellek: szekvenciális vagy párhuzamos
2. Végrehajtás meghajtása szerint: vezérlés, adat vagy igény meghajtott
3. Probléma csoportosítása szerint: procedurális vagy deklaratív

Question 6

Min hajtjuk végre a számítást? (Neumann-féle számítási modell)

Answer 6

• Számítást adatokon hajtjuk végre
• Az adatokat tipikusan változók jelentik
• Az adat végtelen értékmódosítási lehetőséggel rendelkezik (többszörös értékadás)
• Az adatok és az utasítások közös memóriaterületen helyezkednek el
• A számítási műveleteket az adatokon végrehajtott adatmanipulációs műveletek sorozatának segítségével végezzük el

Question 7

Hogyan képezzük le a számítási feladatokat? (Neumann-féle számítási modell)

Answer 7

Adatmanipuláló utasítások sorozatával

Question 8

Mi vezérli a végrehajtást? (Neumann-féle számítási modell)

Answer 8

Question 9

Mi az adatfolyam modell?

Answer 9

A számítást itt is adatokon hajtjuk végre, de csak egyszeres értékadás van, és a bemeneti adatokat egy adathalmaz formájában adjuk meg. A számítási feladatot adatfolyami gráffal képezzük le, input adatok halmazával. A gráf tartalmaz csomópontokat (műveletet végző egységek) és éleket (I/O adatok).

Question 10

Mi vezérli a végrehajtást? (Adatfolyam modell)

Answer 10

Adat meghajtott (stréber modell).
* A végrehajtás sorrendjét az adatok elérhetősége határozza meg.
* azonnali műveletvégzés, amint az adatok rendelkezésre állnak
* Az utasításai semmilyen szempontból sem rendezettek.
* párhuzamos végrehajtás

Question 11

A Neumann-féle és az adatfolyam modell összehasonlítása

Answer 11

Question 12

Az architektúra fogalma

Answer 12

1964 Amdahl: Mindazon ismeretek összessége, amit egy alacsony szintű nyelven programozónak is merni kell ahhoz, hogy hatékony programot írjon. Pl.: regiszterek, címzési módok, memória, utasításkészlet, utasítások végrehajtása

1970 Bell: Szinteket rendel az architektúra fogalmához.

• PMS (Processor, Memory, Switches)
• Programozói szint
  
  • Magas szintű
  • Alacsony szintű
• Logikai áramköri szint
• Áramköri szint

Adott absztrakciós szinten ( L ) a számítási modell ( M ), a specifikáció ( S ) és az implementáció ( I ) együttese.

Question 13

Processzor szintű logikai architektúra

Answer 13

Logikai architektúra

• adott absztrakciós szinten a fizikai architektúra elvonatkoztatása
• adott absztrakciós szinten a fekete doboz külseje

A processzor-szintű logikai architektúra részei:

• adattér
• adatmanipulációs fa
• állapottér
• állapotműveletek

Question 14

A processzor szintű fizikai architektúra

Answer 14

Fizikai architektúra

• adott absztrakciós szinten a logikai architektúra megvalósítása
• adott absztrakciós szinten a fekete doboz belseje

A processzor-szintű fizikai architektúra részei:

• műveletvégző (ALU)
• vezérlő (CU)
• I/O rendszer
• Megszakítási rendszer

Question 15

Min hajtjuk végre a számítást? (Applikatív modell)

Answer 15

Adatokon hajtjuk végre
Deklaratív modell: előre deklaráljuk a megoldáshoz szükséges tényt és relációt

Question 16

Hogyan képezzük le a számítási feladatot? (Applikatív modell)

Answer 16

Komplex matematikai függvény formájában adjuk meg.

Question 17

Mi vezérli a végrehajtást?(applikatív modell)

Answer 17

Igénymeghajtott (lusta modell)
Akkor hajtódik végre, ha kell egy folyamathoz egy másik folyamat eredménye.