馮諾依曼體系結構

馮諾依曼體系結構：

發展背景：

2023年美籍匈牙利科學家馮·諾依曼提出儲存程式原理，把程式本身當作資料來對待，程式和該程式處理的資料用同樣的方式儲存，並確定了儲存程式計算機的五大組成部分和基本工作方法。半個多世紀以來，計算機製造技術發生了巨大變化，但馮· 諾依曼體系結構仍然沿用至今，人們總是把馮· 諾依曼稱為"計算機鼻祖"。

結構圖：

功能:

把需要的程式和資料送至計算機中

具有長期記憶程式、資料、中間結果及最終運算結果的能力

能夠完成各種算術運算、邏輯運算和資料傳送等資料加工處理的能力

能夠根據需要控制程式走向，並能根據指令控制機器的各部件協調操作

能夠按照要求將處理結果輸出給使用者

組成：

運算器：用於完成各種算術運算、邏輯運算和資料傳送等資料加工處理

控制器：用於控制程式的執行，是計算機的大腦。運算器和控制器組成計算機的**處理器(cpu)。控制器根據存放在儲存器中的指令進行工作，由程式計數器控制指令的執行。控制器具有判斷能力，可以根據計算結果選擇不同的工作流程

儲存器：用於記憶程式和資料，記憶體儲器用來儲存當前資料和程式，不過只能短期儲存，若關閉電源或斷電，資料就會丟失，而硬碟等外儲存器可用於長期儲存（例如:記憶體）

輸出裝置：將資料或程式的處理結果展示給使用者（例如:顯示器、印表機）

輸入裝置：用於將資料或程式輸入到計算機中（例如：鍵盤、滑鼠、掃瞄器）

特點：

計算機處理的資料和指令統一用二進位制表示，以0、1代表數值

順序執行—計算機執行過程中，把要執行的程式和處理的資料首先存入主儲存器（記憶體），計算機執行程式時，將自動地並按順序從主儲存器中取出指令一條一條地執行，這一概念稱作順序執行程式

以運算器為中心，i/o裝置與儲存器間的資料傳送都要經過運算器

採用儲存程式方式，指令和資料不加區別混合儲存在同乙個儲存器中，資料和程式在記憶體中沒有區別,都是記憶體中的資料,當指標指向哪，cpu就載入哪段記憶體中的資料,如果是不正確的指令格式,cpu就會發生錯誤中斷

核心：採取儲存程式的方式，事先編制程式，將程式寫入記憶體，在執行時就可以自動連續的從儲存器中拿出指令並執行