冯·诺依曼结构特点
现代计算机发展所遵循的基本结构形式始终是冯·诺依曼机结构。这种结构特点是“程序存储,共享数据,顺序执行”,需要CPU从存储器取出指令和数据进行相应的计算。
主要特点有:
1、单处理机结构,机器以运算器为中心;
2、采用程序存储思想;
3、指令和数据一样可以参与运算;
4、数据以二进制表示;
5、将软件和硬件完全分离;
6、指令由操作码和操作数组成;
7、指令顺序执行。
扩展资料:
对冯·诺依曼计算机体系结构缺陷的分析:
1、指令和数据存储在同一个存储器中,形成系统对存储器的过分依赖。如果储存器件的发展受阻,系统的发展也将受阻。
2、指令在存储器中按其执行顺序存放,由指令计数器PC指明要执行的指令所在的单元地址。然后取出指令执行操作任务。所以指令的执行是串行。影响了系统执行的速度。
3、存储器是按地址访问的线性编址,按顺序排列的地址访问,利于存储和执行的机器语言指令,适用于作数值计算。但是高级语言表示的存储器则是一组有名字的变量,按名字调用变量,不按地址访问。机器语言同高级语言在语义上存在很大的间隔,称之为冯·诺依曼语义间隔。消除语义间隔成了计算机发展面临的一大难题。
4、冯·诺依曼体系结构计算机是为算术和逻辑运算而诞生的,目前在数值处理方面已经到达较高的速度和精度,而非数值处理应用领域发展缓慢,需要在体系结构方面有重大的突破。
5、传统的冯·诺依曼型结构属于控制驱动方式。它是执行指令代码对数值代码进行处理,只要指令明确,输入数据准确,启动程序后自动运行而且结果是预期的。
一旦指令和数据有错误,机器不会主动修改指令并完善程序。而人类生活中有许多信息是模糊的,事件的发生、发展和结果是不能预期的,现代计算机的智能是无法应对如此复杂任务的。
冯·诺伊曼为什么是计算机之父?
计算机发明者约翰·冯·诺依曼。计算机是20世纪最先进的科学技术发明之一,对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响,并以强大的生命力飞速发展。
它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到社会的各个领域,已形成了规模巨大的计算机产业,带动了全球范围的技术进步,由此引发了深刻的社会变革,计算机已遍及一般学校、企事业单位,进入寻常百姓家,成为信息社会中必不可少的工具。
随着物理元、器件的变化,不仅计算机主机经历了更新换代,它的外部设备也在不断地变革。比如外存储器,由最初的阴极射线显示管发展到磁芯、磁鼓,以后又发展为通用的磁盘,现又出现了体积更小、容量更大、速度更快的只读光盘(CD—ROM)。
扩展资料:
计算机内部电路组成,可以高速准确地完成各种算术运算。当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次,微机也可达每秒亿次以上,使大量复杂的科学计算问题得以解决。例如:卫星轨道的计算、大型水坝的计算、24小时天气算需要几年甚至几十年,而在现代社会里,用计算机只需几分钟就可完成。
计算机不仅能进行精确计算,还具有逻辑运算功能,能对信息进行比较和判断。计算机能把参加运算的数据、程序以及中间结果和最后结果保存起来,并能根据判断的结果自动执行下一条指令以供用户随时调用。
计算机内部的存储器具有记忆特性,可以存储大量的信息,这些信息,不仅包括各类数据信息,还包括加工这些数据的程序。
百度百科——计算机
什么是冯诺依曼主义思想?
他是著名数学家,他参加了原子弹的研制,而最为著名的是,他开创了现代计算机理论,其体系结构沿用至今,而且他早在40年代就已预见到计算机建模和仿真技术对当代计算机将产生的意义深远的影响。鉴于冯·诺依曼在发明电子计算机中所起到关键性作用,他被西方人誉为"计算机之父".而在经济学方面,他也有突破性成就,被誉为"博弈论之父"。在物理领域,冯·诺依曼在30年代撰写的《量子力学的数学基础》已经被证明对原子物理学的发展有极其重要的价值。在化学方面也有相当的造诣,曾获苏黎世高等技术学院化学系大学学位。与同为犹太人的哈耶克一样,他无愧是上世纪最伟大的全才之一。
冯·诺依曼原理的核心是“存储程序控制”。
(1)采用二进制形式表示数据和指令。
(2) ?将程序(数据和指令序列)预先存放在主存储器中,使计算机在工作时能够自动高速地从存储器中取出指令,并加以执行。
(3) ?由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备5大基本部件组成计算机系统,并规定了这5大部件的基本功能。冯·诺依曼思想实际上是电子计算机设计的基本思想,奠定了现代电子计算机的基本结构
冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构,是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。
冯.诺依曼结构处理器特点:
1.必须有一个存储器;
2.必须有一个控制器;
3.必须有一个运算器,用于完成算术运算和逻辑运算;
4.必须有输入设备和输出设备,用于进行人机通信。另外,程序和数据统一存储并在程序控制下自动工作。
冯·诺依曼理论要点:
1、计算机硬件设备由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备5部分组成。
2、存储程序思想——把计算过程描述为由许多命令按一定顺序组成的程序,然后把程序和数据一起输入计算机,计算机对已存入的程序和数据处理后,输出结果。
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希望本篇文章《计算机的基本结构为什么是冯·诺伊曼型的?》能对你有所帮助!
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