关于冯诺依曼体系结构浅析

  美籍匈牙利数学家冯·诺伊曼于1946年提出存储程序原理，把程序本身当作数据来对待，程序和该程序处理的数据用同样的方式储存。 冯·诺依曼体系结构冯·诺伊曼理论的要点是：计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。人们把冯·诺伊曼的这个理论称为冯·诺伊曼体系结构。

  当前计算机主要是基于冯诺依曼体系结构设计的，下面就简单分析一下冯诺依曼体系结构的计算机是如何工作的，首先下面的图就是冯诺依曼体系结构图。

  主要由五大部件组成：

  1.存储器用来存放数据和程序

  2.运算器主要运行算数运算和逻辑运算，并将中间结果暂存到运算器中

  3.控制器主要用来控制和指挥程序和数据的输入运行，以及处理运算结果

  4.输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能够识别的信息形式，常见的有键盘，鼠标等

  5.输出设备可以将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式，如打印机输出，显示器输出等

  体系结构：

  1.采用存储程序方式，指令和数据不加区别混合存储在同一个存储器中，数据和程序在内存中是没有区别的,它们都是内存中的数据,当EIP指针指向哪 CPU就加载那段内存中的数据,如果是不正确的指令格式,CPU就会发生错误中断. 在现在CPU的保护模式中,每个内存段都有其描述符,这个描述符记录着这个内存段的访问权限(可读,可写,可执行).这就变相的指定了哪些内存中存储的是指令哪些是数据）
指令和数据都可以送到运算器进行运算，即由指令组成的程序是可以修改的。

  2.存储器是按地址访问的线性编址的一维结构，每个单元的位数是固定的。

  3.指令由操作码和地址码组成。操作码指明本指令的操作类型,地址码指明操作数和地址。操作数本身无数据类型的标志，它的数据类型由操作码确定。

  4.通过执行指令直接发出控制信号控制计算机的操作。指令在存储器中按其执行顺序存放，由指令计数器指明要执行的指令所在的单元地址。指令计数器只有一个，一般按顺序递增，但执行顺序可按运算结果或当时的外界条件而改变。

  5.以运算器为中心，I/O设备与存储器间的数据传送都要经过运算器。

  6.数据以二进制表示。

  文章参考来源：冯·诺伊曼体系结构