עקרון התכנית המאוחסנת
מתוך WikiBook
העקרון החשוב ביותר המגדיר את פעולותיו של המחשב האלקטרוני הספרתי הסדרתי, המשמש בעולם העסקים, הוא עקרון התכנית המאוחסנת (the stored program concept). על פי עקרון זה, פעולת החומרה [הגוף הפיזי של המחשב.המחשב האישי מורכב מכמה מרכיבים בסיסיים: :המסך (צג או מוניטור), המעבד, החוטים, הרמקולים, המקלדת, העכבר, כונן הדיסקים וכו'] מודרכת על ידי תכניות הנמצאות בזכרון הראשוני של המחשב. בעת הביצוע מועברות התוכניות אל יחידת עיבוד מרכזית. תוצאותיה של הפעולה ביחידת העיבוד המרכזית נשלחות בחזרה לרישום בזכרון הראשוני. כפי שהסברנו קודם, התכניות שמוצאות לפועל ביחידת העיבוד המרכזית מתבצעות באופן סדרתי.
המשמעות של עקרון התכנית המאוחסנת היא ההפרדה בין מבנה החומרה לבין השימושים בחומרה למטרות עיבוד. עקרון התכנית המאוחסנת מגדיר את התכונה המרכזית של מחשב מודרני: המחשב בנוי כך שאפשר יהיה לבצע באמצעותו תכניות שונות. המחשב אינו מכונה ייעודית, העושה מלאכה אחת. להיפך, תכונתה המרכזית והחשובה ביותר של חומרה היא יכולתה להוציא לפועל תכניות שונות ומשתנות. מבחנה הראשון של חומרה הוא היכולת לאחסן תכניות שונות ככל האפשר, ולהוציאן לפועל.
יתכן שלצורך ביצוע תכנית ספציפית זאת או אחרת, המבנה הפועל על פי עקרון התכנית המאוחסנת אינו המבנה המיטבי, והעיבוד לא יהיה היעיל או המהיר ביותר. אבל עקרון התכנית האוחסנת מאפשר הפרדה בין היצרן של החומרה לבין אלה היוזמים וממציאים שימושים. עקרון זה מאפשר רכישת חומרה בלי תלות הכרחית בהחלטות ורכישות לגבי כל השימושים בחומרה. העקרון יצר תכנית-אב למחשבים בכלל.
עקרון התכנית המאוחסנת נטבע על ידי John von Neumann. עקרון זה היווה מהפכה בזמנו (שנות הארבעים), מאחר שכל הפיתוח והבנייה של מחשבים עד להגדרת העקרון היו מכוונים לפתרון של בעייה ספציפית כזאת או אחרת. מחשבים מן הסוג שקדם למחשבים הרב-תכליתיים של ימינו תוכננו, כל אחד, למטרה ספציפית. החל מחידושו של von Neumann, עבר הדגש לייצור מכונות רב-תכליתיות. מחשבים אלה אינם דורשים שינוי פיזי של רכיביהם בכל פעם שרוצים לשנות משהו באופן החישוב, או כשרוצים לערוך חישוב או לבצע יישום מסוג אחר. כפי שנראה לעיל, לאחר שעקרון התכנית המאוחסנת שימש במהלך כמעט חמישים שנה כעקרון המגדיר העיקרי של המחשבים בשימוש העסקי, אנו עוברים בימים אלה תהליך של השתחררות מעקרון זה. חלק ממחשבי העתיד יהיו מאורגנים באופן אחר הסותר את העקרון הזה. עדיין, עקרון התכנית המאוחסנת נכון לתאור מרבית המחשבים המשמשים בסוף שנות התשעים של מאה העשרים.
מדיון זה בעקרון התכנית המאוחסנת עולה החשיבות של הזכרון של המחשב. במרבית המחשבים יש מספר סוגים של זכרון, למשל זכרון ראשוני וזכרון משני, זכרון פנוי למשתמש וזכרון לקריאה בלבד. נעסוק בזכרון של המחשב בהמשך, אך תחילה נפנה לליבו של המחשב: יחידת העיבוד המרכזית.
