冯诺依曼结构

单独看《计算机系统概论》的底部4层--器件,逻辑电路,微结构,ISA。
自学起来仍然有些头大,因此准备配合《计算机组成原理》两门学科一起学习。
听说哈工大的组成原理课很不错,所以在网上找到了刘宏伟教授的教学视频。 

感谢其无私贡献。

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早期的冯诺依曼计算机是以运算器为核心。 

冯诺依曼结构_第1张图片
现代的计算机对其进行了改进,以存储器为核心。因此现代计算机的瓶颈在存储器,而不是cpu。

冯诺依曼结构_第2张图片


系统概论这本书中的图就是典型的早期冯诺依曼结构。

冯诺依曼结构_第3张图片

要想计算初中就学过的一元二次方程,看起来很简单的一件事情。 

解法大概如下图所示:

冯诺依曼结构_第4张图片


要想计算机能快速的完成,有两种方式:
1. 硬件上的进步,更快的寄存器,更快的运算器——硬件。
2. 算法上的改进——软件。

作为个人,想完成硬件上的进步无能无力,最佳方法就是追寻算法上的改进。

前一种方式计算需要8个步骤,而后一种需要5个步骤,基本上效率提升了40%。

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指令格式举例: 操作码  地址码
要注意不是所有的指令集都是这种格式,仅仅是一个例子。
操作码也不一定要放在前面,完全可以放其他位置,甚至前面一部分,后面一部分。
操作码的具体二进制数值,001代表什么含义,010代表什么含义,也是随意设定。
如前所述,因为这些都是人为规定的。
先有规范,后有硬件实现。

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