1.體系**
美籍匈牙利數學家馮·諾伊曼於2023年提出儲存程式原理,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。 馮·諾依曼體系結構馮·諾伊曼理論的要點是:計算機的數制採用二進位制;計算機應該按照程式順序執行。人們把馮·諾伊曼的這個理論稱為馮·諾伊曼體系結構。
2.發展背景
電子計算機的問世,奠基人是英國科學家艾倫·麥席森·圖靈(alan m. turing)和美籍匈牙利科學家馮· 諾伊曼(john von· neumann)。圖靈的貢獻是建立了圖靈機的理論模型,奠定了人工智慧的基礎。而馮· 諾伊曼則是首先提出了計算機體系結構的設想。
2023年美籍匈牙利科學家馮·諾伊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· 諾伊曼體系結構仍然沿用至今,人們總是把馮· 諾伊曼稱為「計算機鼻祖」。
3.體系結構
(1)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是沒有區別的,它們都是記憶體中的資料,當eip指標指向哪 cpu就載入那段記憶體中的資料,如果是不正確的指令格式,cpu就會發生錯誤中斷. 在現在cpu的保護模式中,每個記憶體段都有其描述符,這個描述符記錄著這個記憶體段的訪問許可權(可讀,可寫,可執行).這就變相的指定了哪些記憶體中儲存的是指令哪些是資料)
指令和資料都可以送到運算器進行運算,即由指令組成的程式是可以修改的。
(2)儲存器是按位址訪問的線性編址的一維結構,每個單元的位數是固定的。
(3)指令由操作碼和位址碼組成。操作碼指明本指令的操作型別,位址碼指明運算元和位址。運算元本身無資料型別的標誌,它的資料型別由操作碼確定。
(4)通過執行指令直接發出控制訊號控制計算機的操作。指令在儲存器中按其執行順序存放,由指令計數器指明要執行的指令所在的單元位址。指令計數器只有乙個,一般按順序遞增,但執行順序可按運算結果或當時的外界條件而改變。
(5)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。
(6)資料以二進位制表示。
4.特點
(1)計算機處理的資料和指令一律用二進位制數表示
(2)順序執行程式
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。
(3)計算機硬體由運算器、控制器、儲存器、輸入裝置和輸出裝置五大部分組成。
5,作用
馮·諾伊曼體系結構是現代計算機的基礎,現在大多計算機仍是馮·諾伊曼計算機的組織結構,只是作了一些改進而已,並沒有從根本上突破馮體系結構的束縛。馮·諾伊曼也因此被人們稱為「計算機之父」。然而由於傳統馮·諾伊曼計算機體系結構天然所具有的侷限性,從根本上限制了計算機的發展。
根據馮·諾伊曼體系結構構成的計算機,必須具有如下功能:把需要的程式和資料送至計算機中。必須具有長期記憶程式、資料、中間結果及最終運算結果的能力。能夠完成各種算術、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。
將指令和資料同時存放在儲存器中,是馮·諾伊曼計算機方案的特點之一。計算機由控制器、運算器、儲存器、輸入裝置、輸出裝置五部分組成。馮·諾伊曼提出的計算機體系結構,奠定了現代計算機的結構理念。
馮諾依曼體系結構
cui 馮諾依曼體系機構 說到計算機的發展,就不能不提到德國科學家馮諾依曼。從20世紀初,物理學和電子學科學家們就在爭論製造可以進行數值計算的機器應該採用什麼樣的結構。人們被十進位制這個人類習慣的計數方法所困擾。所以,那時以研製模擬計算機的呼聲更為響亮和有力。20世紀30年代中期,德國科學家馮諾依曼...
馮諾依曼體系結構
馮 諾依曼結構也稱普林斯頓結構,是一種將程式指令儲存器和資料儲存器合併在一起的儲存器結構。程式指令儲存位址和資料儲存位址指向同乙個儲存器的不同物理位置,因此程式指令和資料的寬度相同,如英特爾公司的8086 處理器的程式指令和資料都是16位寬。美籍匈牙利數學家馮 諾依曼於1946年提出儲存程式原理,把...
馮 諾依曼體系結構
一.馮 諾依曼結構 von neumann architecture 馮 諾依曼結構也稱作普林斯頓結構,是一種將程式 指令序列的集合 和資料存放在同一儲存器的不同位址的電腦設計概念結構。這是建立在馮 諾依曼原理,即程式可看做一種特殊的 資料 同樣地可以被處理和儲存,故兩者可存放在同一儲存器中,採用單...