简谈冯·诺依曼体系结构

    从EDVAC到当前最先进的计算机都采用的是冯·诺伊曼体系结构
    冯·诺依曼体系结构是由美籍匈牙利数学家冯·诺伊曼于1946年提出的一种 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。 并确定了存储计算机的五大组成部分和基本工作方法。

    其中五大部分组成为:输入设备,输出设备,运算器,控制器,内存储器
    1.输入设备:键盘,鼠标等

    2. 输出设备:屏幕,打印机等

    3. 运算器:负责数据的加工处理

    4. 控制器:控制程序的逻辑

    5. 内存储器:内存,存储数据和程序

    注意:这里的内存要与外存储器分开,外存储器指的是:磁盘(E盘,F盘,D盘这些) ,U盘,光盘。分清这个很重要,因为CPU读取数据时首先从内存中去读,如果内存中没有,再去辅助存储器(比如硬盘)读,把硬盘的读入到内存,然后才会被CPU读取到。CPU运算后的结果,先存入内存,然后再存入硬盘。保存数据是将内存的数据写入硬盘,只要硬盘不坏,数据就一直在硬盘里。

    也有另一种分法,将其分成三大组成部分:

    a. l/O设备:负责数据和程序的输入输出

    b. 存储器:存储程序和数据

    c. 分成运算器和控制器,运算器负责数据的加工处理,控制器控制程序的逻辑

    在冯·诺依曼体系结构下计算机的工作原理是这样的:

    计算机在运行时,先从内存中取出第一条指令,通过控制器的译码,按指令的要求,从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工,然后再按地址把结果送到内存中去。接下来,再取出第二条指令,在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去。直至遇到停止指令。程序与数据一样存贮,按程序编排的顺序,一步一步地取出指令,自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。如下图所示:
简谈冯·诺依曼体系结构_第1张图片
    冯·诺依曼体系结构的特点是:计算机处理的数据和指令一律用二进制数表示,将指令和数据同时存放在存储器中。

    计算机科学的历史就是一直围绕着这三大部件,从硬件革命到软件革命的发展史。从软件革命的历史来看,计算机科学一直围绕着数据、逻辑和界面三大部分演变,数据对应存储器、逻辑对应着处理器、界面对应着I/O设备。

 
 
 
 
 

初步理解是这样,后续会加深理解,敬请批评指正。

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