冯诺依曼体系结构

        我们常见的计算机,如笔记本。我们不常见的计算机,如服务器,大部分都遵守冯诺依曼体系。

冯诺依曼体系结构_第1张图片

        我们所认识的计算机,都是有一个个的硬件组件组成

        输入单元:包括键盘, 鼠标,摄像头等
        中央处理器(CPU):含有运算器和控制器等
        输出单元:显示器,打印机等

        储存器指的就是内存。

       

        数据信号的流动就是数据在计算器的各个硬件之间的之间的拷贝,拷贝速度越快,计算机工作的速度也就越快。

        拷贝的整体速度也就决定了计算机的效率。

        那么为什么不让计算机与硬件之间直接发生交互呢?而要在硬件与cpu之间引入内存呢?

冯诺依曼体系结构_第2张图片

         我们平时用一些输入设备时候,比如键盘,话筒等,输入的速度很慢,与cpu运算速度相差了很大的量级,此时cpu会早早把输入的数据处理完成而处于闲置的状态,造成了资源的大大浪费,那么cpu就不需要做的这么高效与精细了。决定整个计算机的效率从cpu变成了某些硬件。一些“短板”便能够决定了整个计算机的效率。

冯诺依曼体系结构_第3张图片

        此时冯诺依曼便在cpu和硬件之间引入了内存。使硬件输入的数据先加载到内存上(冯诺依曼这么规定),cpu处理完数据再返还给内存上。

        此时将硬件之间的效率问题转化成为软件的问题,根据软件,可以决定数据何时加载到内存上,以及何时输出出去。

        这一项的设计使cpu和外部设备打交道,变成外部设备和内存打交道、内存和cpu打交道。使得cpu可以处理源源不断来自内存的数据,整体效率就高了起来。

        内存出现的意义是的计算机的效率都变高了,把硬件之间拷贝效率的问题,转化成为软件的问题(软件问题就是操作系统写的怎么样,能不能预加载和缓存... ...)。使得计算机变得稳定且高效,并且降低了计算机的成本。

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