1.馮·諾依曼體系結構概述
數學家馮·諾依曼提出了計算機製造的三個基本原則(採用二進位制、程式儲存、順序執行),以及計算機的五個組成部分(運算器、控制器、儲存器、輸入裝置、輸出裝置),這套理論被稱為馮·諾依曼體系結構,根據這一原理製造的計算機被稱為馮·諾依曼結構計算機。
馮·諾依曼最先提出程式儲存的思想,並成功將其運用在計算機的設計之中。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,因此馮·諾依曼又被稱為「現代計算機之父」。
2.馮·諾依曼體系結構特點:
(1)計算機處理的資料和指令一律用二進位制數表示。
(2)指令和資料不加區別混合儲存在同乙個 儲存器 中(硬碟)
(3)順序執行程式的每一條指令。(重點是「順序」)
3.馮·諾依曼體系結構的計算機必須具備功能:
(1)把需要的程式和資料送至計算機中(複製)
(2)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(硬碟)
(3)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(alu)
(4)能夠根據需要控制程式的走向,並能根據指令控制機器的各部件協調操作。
(5)能夠按照要求將處理的結果輸出給使用者。
4.馮·諾依曼體系工作原理(cpu工作原理)
程式的執行過程實際上是不斷地取出指令、分析指令、執行指令的過程。馮·諾依曼型計算機從本質上講是採用序列順序處理的工作機制,即使有關資料已經準備好了,也必須逐條執行指令序列,如下圖所示:
具體過程:
(1)預先把指揮計算機如何進行操作的指令序列(就是程式)和原始資料輸入到計算機記憶體中(拷貝),每條指令中明確規定了計算機從哪個位址取數,進行什麼操作,然後送到什麼地方去等步驟。
(2)計算機在執行時,先從記憶體中取出第一條指令,通過控制器的解碼器接收指令的要求,再從儲存器中取出資料進行指定的運算和邏輯操作等,然後再按位址把結果送到記憶體中,如果需要向硬碟等儲存裝置儲存資料,還需要將記憶體中的該資料儲存到硬碟中。接下來取出第2條指令,在控制器的指揮下完成規定操作,依次進行下去,直到遇到停止指令。
(3)計算機中基本上有兩股資訊在流動,一種是資料,即各種原始資料、中間結果和程式等,另一種資訊是控制資訊,它控制機器的各種部件執行指令規定的各種操作。
馮諾依曼體系結構
馮諾依曼體系結構
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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...
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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...