Von Neumann Mimarisi vs. Harvard Mimarisi

Saklı Programlar Kavramı Nedir ?

Saklı Programlar Kavramı, bilgisayara verdiğimiz komutların veriler gibi bellekte muhafaza edilerek bellekten ilgili komutları değiştirme imkanı sağlar.Böylelikle programda değişiklikler yapabiliriz veya başka bir program çalıştırmak için yeni bir bilgisayar tasarımına ihtiyacımız kalmaz.

Von Neumann Mimarisi Nedir ?

Von Neumann Mimarisi verilerin program komutları ile tek bir bellekte sıralı olarak saklandığı ve sıralı şekilde bellekten çekilip işlemcide işlemlere tabi tutulduktan sonra çıktı veren bilgisayar mimarisidir.Başka bir ifade ile komut belleği ve veri belleği aynı belleği paylaşmaktadır.

Van Neumann Dezavantajları Nelerdir ?

Crash :

Genelde çalışan bir programın kendisinden beklenilen işlemin dışında bir cevap vermesi ile oluşur.Programlar böyle bir durumda kendilerini çalışamayacak duruma sokabilecekleri gibi diğer programları hatta işletim sistemlerini de sıkıntıya sokarak sistemin çökmesine sebep olabilir.

Örneğin: işlemciye yolladığımız “3+5 topla ve RAM’deki X’e yaz” ifadesinde işlemci bu işlemi yapıp zaten dolu olan bir bellek adresine cevabı yerleştirmeye kalktığında burada “crash” sorunu ile karşı karşıya kalabiliriz.Veya bir programın hatalı bir komutu işlemesinden dolayı da “crash” sorunu ortaya çıkabilir.Mesela işlemciye “1/0 işlemini yap ve sonucunu X’e yaz” gibi bir komut verdiğimizde muhtelemen “crash” ile karşılaşacağızdır.Derleyici ile “1/0” işlemini hata almadan derlememiz mümkün değil ama eğer derleseydik ve işlemciye bu işlemi yaptırmaya kalksaydık derleyici hatasından daha ciddi sonuçlarla karşılaşabilirdik.

Darboğaz(Bottleneck) :

Van Neumann yapısı gereği işlemlerini teker teker yürütmektedir.RAM’den alır işlemlere maruz bıraktıktan sonra tekrar RAM’e yollar.Eğer CPU ile RAM hızı arasında ciddi bir fark varsa CPU işini yaptıktan sonra RAM’i bekleyeceği için sistemde darboğaz sorunu ile karşılaşabiliriz.Son 25 yılda CPU’ların hızı yılda %55 gelişirken , RAM’lerin hızı yılda %10 ile kalmıştır.Yani bu sorun, “crash”den daha yaygındır.

Bottleneck(Darboğaz) ve Bottleneck sorunları günümüz modern bilgisayarlarında register kullanımı ile önemli ölçüde azalmıştır.

Register’ler RAM ile CPU arasındaki iletişimin arasına geçerek CPU’nun okuma işlemi ile meşgul kalmasının önüne geçiyor ve daha hızlı işlem yapmasını sağlıyor.Özetle register ile CPU’nun sık sık erişmesi gereken bellek adresindeki veriler register’a aktarılıyor bu işlem hem hız sağlıyor hem de register’a ilgili adresdeki verinin kopyalanmasından sonra ana konumunda değişmesi bir soruna yol açmıyor.Böylelikle “darboğaz(Bottleneck)” ve “crash” sorunlarının önüne geçiliyor.

Harvard Mimarisi Nedir ?

Harvard Mimarisi’nde veriler ve program komutları ayrı belleklerde tutulur.Başka bir ifade ile komut belleği ve veri belleği ayrı belleklerde bulunmaktadır.Bu yüzden eş zamanlı olarak program komutlarını değerlendirip verileri işlemesi mümkündür.

Genel Farkları Nelerdir ?