浅谈冯诺依曼体系

冯诺依曼体系

  下图就展现了一种类型的计算机的框架。该计算器由一个中央处理单元（CPU）和一个存储器组成。存储器存储数据和指令，并且根据所给的地址对它进行读或写操作。数据和指令都存储在存储器中的计算机称为冯诺依曼机。

  CPU有几个可以存放内部使用值的内部寄存器(运算器和控制器)。其中，存放指令所在存储器地址的寄存器是程序计算器（PC）。CPU先从存储器中取出指令，然后对指令进行译码，最后执行。程序计数器并不直接决定决定机器下一步要做什么，它只是间接地指向了存储器中的指令。我们只要改变指令，就能改变CPU所做的事情。指令存储器和CPU是否分离可以区分是存储程序计算机还是有限状态机。
  输入单元包括键盘、鼠标、写字板等。
  输出单元包括显示器和打印机。

  冯诺依曼体系结构就是存储程序计算机。

  那什么又是存储程序计算机呢？从两个层面上来讲：
  1.从硬件主板来看，逻辑上可以抽象为CPU和内存。CPU和内存通过总线来连接，在CPU当中有许多的寄存器（16位IP、32位EIP、64位RIP），这个寄存器相当于一个指针，总是指向内存当中的某一个区域即代码段，CPU从IP指向的地址执行这个代码块，IP自加1，再取下一条指令，依次往后。如下图所示：

  2.从程序员的角度来看：将CPU抽象成一个for 循环，总是从内存当中执行下一条指令，内存保存指令和数据，CPU负责解释和执行这些指令，通过总线来连接。如下图所示：