معماری هاروارد یک معماری کامپیوتر با جداسازی فیزیکی محل ذخیره سازی و مسیر سیگنال ها برای دستورالعمل ها و داده ها است. این واژه از کامپیوترrelay – based مبتنی بر Harvard Mark I یک گرفته شده است که دستورالعمل ها را در نوار پانچ ( با عرض ۲۴ بیت ) و داده ها را در شمارنده های الکترومکانیکی ذخیره می کند. در این ماشین های اولیه محل ذخیره سازی داده کاملاً در واحد پردازش مرکزی قرار دارد و نمی توان از حافظه دستورالعمل برای ذخیره سازی داده استفاده کرد و بالعکس. پردازنده نمی تواند برنامه هایی را که باید توسط یک عملگر بارگذاری شوند را خودش مقداردهی اولیه کند.
امروزه در بیشتر پیاده سازی های پردازنده ها به دلایل کارایی، چنین تفکیک مسیر سیگنالی وجود دارد، اما در واقع یک معماری هاروارد بهبودیافته پیاده سازی می شود؛ چون آن ها می توانند از اعمالی مانند بارگذاری یک برنامه از حافظه دیسک به عنوان داده و سپس اجرای آن پشتیبانی کنند. [ ۱]
در معماری هاروارد به ساختن دو حافظه ای که ویژگی های مشترکی دارند نیازی نیست. به خصوص عرض کلمه، زمان بندی، تکنولوژی پیاده سازی و ساختار آدرس دهی حافظه می تواند متفاوت باشد. در برخی سیستم ها دستورالعمل ها می تواند در حافظهٔ فقط خواندنی ذخیره شود، درحالی که حافظه داده به طور کلی نیازمند حافظهٔ خواندن– نوشتن است. در برخی سیستم ها، حافظه دستورالعمل از حافظه داده بیشتر است؛ بنابراین آدرس های دستورالعمل ها عرض بیشتری نسبت به آدرس های داده دارند.
در معماری خالص فون نیومن، CPU می تواند در حال خواندن یک دستورالعمل یا خواندن – نوشتن داده از حافظه یا در آن باشد. هر دوی این ها نمی توانند در یک زمان اتفاق بیفتند چون دستورالعمل ها و داده ها از سیستم bus یکسانی استفاده می کنند. در یک کامپیوتر که از معماری هاروارد استفاده می کند، CPU بدون اینکه از حافظه cache استفاده کند، می تواند همزمان دو عمل خواندن دستورالعمل و دسترسی داشتن به یک داده حافظه را انجام دهد. [ ۲] به این ترتیب با یک پیچیدگی مداری یکسان، کامپیوتری با معماری هاروارد می تواند سریع تر باشد؛ چون واکشی دستورالعمل ها و دسترسی داده به مسیر حافظه ای یکسان نیاز ندارند.
همچنین ماشین با معماری هاروارد دارای فضای آدرس دهی داده و کد مجزایی است: آدرس صفر دستورالعمل با آدرس صفر داده یکسان نیست. ممکن است یک مقدار ۲۴ بیتی را مشخص کند، درحالیکه آدرس صفر داده ممکن است به یک بایت اشاره کند که قسمتی از آن مقدار ۲۴ بیتی نیست.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفامروزه در بیشتر پیاده سازی های پردازنده ها به دلایل کارایی، چنین تفکیک مسیر سیگنالی وجود دارد، اما در واقع یک معماری هاروارد بهبودیافته پیاده سازی می شود؛ چون آن ها می توانند از اعمالی مانند بارگذاری یک برنامه از حافظه دیسک به عنوان داده و سپس اجرای آن پشتیبانی کنند. [ ۱]
در معماری هاروارد به ساختن دو حافظه ای که ویژگی های مشترکی دارند نیازی نیست. به خصوص عرض کلمه، زمان بندی، تکنولوژی پیاده سازی و ساختار آدرس دهی حافظه می تواند متفاوت باشد. در برخی سیستم ها دستورالعمل ها می تواند در حافظهٔ فقط خواندنی ذخیره شود، درحالی که حافظه داده به طور کلی نیازمند حافظهٔ خواندن– نوشتن است. در برخی سیستم ها، حافظه دستورالعمل از حافظه داده بیشتر است؛ بنابراین آدرس های دستورالعمل ها عرض بیشتری نسبت به آدرس های داده دارند.
در معماری خالص فون نیومن، CPU می تواند در حال خواندن یک دستورالعمل یا خواندن – نوشتن داده از حافظه یا در آن باشد. هر دوی این ها نمی توانند در یک زمان اتفاق بیفتند چون دستورالعمل ها و داده ها از سیستم bus یکسانی استفاده می کنند. در یک کامپیوتر که از معماری هاروارد استفاده می کند، CPU بدون اینکه از حافظه cache استفاده کند، می تواند همزمان دو عمل خواندن دستورالعمل و دسترسی داشتن به یک داده حافظه را انجام دهد. [ ۲] به این ترتیب با یک پیچیدگی مداری یکسان، کامپیوتری با معماری هاروارد می تواند سریع تر باشد؛ چون واکشی دستورالعمل ها و دسترسی داده به مسیر حافظه ای یکسان نیاز ندارند.
همچنین ماشین با معماری هاروارد دارای فضای آدرس دهی داده و کد مجزایی است: آدرس صفر دستورالعمل با آدرس صفر داده یکسان نیست. ممکن است یک مقدار ۲۴ بیتی را مشخص کند، درحالیکه آدرس صفر داده ممکن است به یک بایت اشاره کند که قسمتی از آن مقدار ۲۴ بیتی نیست.
wiki: معماری هاروارد