初识冯诺依曼体系结构

目录

1.冯诺依曼体系结构

2.冯诺依曼体系的原理

3.数据流向

4.冯诺依曼体系的意义


1.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。

 

(1)输入单元:包括键盘, 鼠标,扫描仪, 写板等 ;
(2)中央处理器(CPU):含有运算器和控制器等,读取运行速度很快;
(3)输出单元:显示器,打印机等
(4)这里的存储器指的是内存
(5)输入输出设备一般称为外围设备,读取速度一般都比较慢,所以CPU不能访问外设,外设要输入或者输出数据,也只能写入内存或者从内存中读取,一句话,所有设备都只能直接和内存打交道。其实这也一定程度上解决了CPU和外设速度不匹配的问题。因为有了内存的存在,我们可以对数据做预加载,当cpu需要进行数据计算的时候,直接向内存要就可以了。

2.冯诺依曼体系的原理

(1)运算器:负责执行算术运算和逻辑运算,由算术逻辑单元(ALU) 和一些寄存器组成。运算器的操作对象和操作种类由控制器决定,运算器操作的数据从内存中读取,处理的结果再写入内存或者暂时存放在内部寄存器中。


(2)控制器:负责控制整个计算机的工作流程,由指令寄存器、指令译码器、指令计数器、程序状态字寄存器等组成。控制器的工作流程为:从内存中取指令、翻译指令、分析指令,然后根据指令向有关部件发送控制命令,控制相关部件执行指令所包含的操作。

(3)存储器:负责存储程序和数据,即内存,内存是用来存放欲执行的程序和数据,可以被CPU随机读取,一般分为随机存储器(RAM) 和只读存储器(ROM) 。


 

3.数据流向

对冯诺依曼的理解,不能停留在概念上,要深入到对软件数据流理解上,请解释,从你登录上 qq 开始和某位朋友聊 天开始,数据的流动过程。
答:当我们在输入设备上输入信息后,信息会到内存,CPU会对信息加密然后写回到内存,然后该信息会显示到输出设备显示屏,这个时候你就可以看到你写的消息;同时网卡会读取内存里面的数据输出到网络中,该信息被对方计算机的网卡读取到内存在中,CPU处理解密数据并返回内存,最后显示屏上会显示内存中的信息。
我们可以发现输入输出设备有时候可以相互转换的。

4.冯诺依曼体系的意义

冯诺依曼体系的出现将最初的硬件化程序变为可编程、可存储编码,放在存储器中,随意使用。

冯.诺依曼结构中,将程序和数据一样看待,将程序编码为数据,然后与数据一同存放在存储器中,这样计算机就可以调用存储器中的程序来处理数据了。要知道,早期的计算机设计中,程序和数据是俩个截然不同的概念,数据放在存储器中,而程序作为控制器的一部分,这样的计算机计算效率低。

意味着,无论什么程序,最终都是会转换为数据的形式存储在存储器中,要执行相应的程序只需要从存储器中依次取出指令、执行,冯.诺依曼结构的灵魂所在正是这里:减少了硬件的连接,这种设计思想导致了硬件和软件的分离,即硬件设计和程序设计可以分开执行。

概括的来讲,冯.诺依曼结构消除了原始计算机体系中,程序作为控制器的一部分,作为硬件存在的缺陷。而将程序编码存储在存储器中,实现了可编程的计算机功能,实现了硬件设计和程序设计的分离,大大促进了计算机的发展。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/3890.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

JavaEE-多线程中wait和notify都有哪些区别?

更多内容请点击了解 本篇文章将详细讲述wait和notify的区别,请往下看 目录 更多内容请点击了解 文章目录 一、wait和notify概念 二、wait()方法详解 三、notify()方法详解 代码如下: 3.1notifyAll()详解 四、wait和sleep的对比 一、wait和notif…

Docker容器高级篇

文章目录一、Dockerfile文件1.dockerfile基础知识2.docker执行dockerfile的大致流程3.dockerfile常用保留字4.dockerfile构建镜像示例二、docker network1.docker net常用指令2.docker的网络模式三、docker-compose容器编排1.下载安装2.三个步骤3.compose常用命令4.不使用docke…

Java Web 实战 17 - 计算机网络之传输层协议(2)

大家好 , 这篇文章继续给大家讲解 TCP 协议当中的一些操作 , 比如 : 滑动窗口、流量控制、拥塞控制、延时应答、捎带应答、面向字节流这几个提升 TCP 效率的操作 . 我们还会给大家分析 TCP 连接出现异常的时候 , 该如何处理 . 最后会将 TCP 和 UDP 进行比较 上一篇文章的链接也…

【计组】RAM的深入理解

一、存储机理 RAM的实现逻辑有种,分别是触发器和电容。 SRAM(Static)DRAM(Dynamic)存储方式触发器电容破坏性读出否(触发器具有稳态,能够锁住0或1两种状态)是(电容需要…

面试热点题:回溯算法 递增子序列与全排列 II

前言: 如果你一点也不了解什么叫做回溯算法,那么推荐你看看这一篇回溯入门,让你快速了解回溯算法的基本原理及框架 递增子序列 给你一个整数数组 nums ,找出并返回所有该数组中不同的递增子序列,递增子序列中 至少有两…

K8S + GitLab + Jenkins自动化发布项目实践(二)

K8S GitLab Jenkins自动化发布项目实践(二)Jenkins容器化部署部署NFS PV存储Jenkins部署Jenkins初始化安装Jenkins插件Jenkins主从架构配置Kubernetes插件配置安装nerdctl工具自定义Jenkins Slave镜像测试主从架构是否正常前置工作:已部署5…

Linux中滴计划任务

计划任务计划任务计划任务分类at命令load averagecrontab命令配置文件通常包含三个部分cron服务配置文件cron服务的日志文件时间数值的特殊表示方法应用实例案例anacron服务计划任务 计划任务(Cron Job)是指在预定的时间自动执行一些指定的任务或脚本。…

【蓝桥杯专题】 树状数组(C++ | 洛谷 | acwing | 蓝桥)

菜狗现在才开始备战蓝桥杯QAQ 文章目录【蓝桥杯专题】 (C | 洛谷 | acwing | 蓝桥)什么是线段数组??1264. 动态求连续区间和数星星线段树AcWing 1270. 数列区间最大值PPPPPPP【蓝桥杯专题】 (C | 洛谷 | acwing | 蓝桥) 什么是…

华为OD机试用java实现 -【最多获得的短信条数】(2023-Q1 新题)

最近更新的博客 华为od 2023 | 什么是华为od,od 薪资待遇,od机试题清单华为OD机试真题大全,用 Python 解华为机试题 | 机试宝典【华为OD机试】全流程解析+经验分享,题型分享,防作弊指南华为od机试,独家整理 已参加机试人员的实战技巧本篇题解:最多获得的短信条数 题目 某…

linxu学习之进程

文章目录进程程序和进程产生进程销毁进程多进程高并发设计孤儿僵尸守护进程孤儿进程:守护进程(重点)僵尸进程:进程 程序和进程 操作系统可以运行多个程序,那他是如何运行的?实际上,CPU的执行是很快的,而待…

【FreeRTOS(一)】FreeRTOS新手入门——初识FreeRTOS

初识FreeRTOS一、实时操作系统概述1、概念2、RTOS的必要性3、RTOS与裸机的区别4、FreeRTOS的特点二、FreeRTOS的架构三、FreeRTOS的代码架构一、实时操作系统概述 1、概念 RTOS:根据各个任务的要求,进行资源(包括存储器、外设等&#xff09…

【TypeScript入门】TypeScript入门篇——枚举(enum)

TypeScript是一种静态类型、可选的编程语言,它在JavaScript的基础上添加了类型检查、接口、枚举等新特性,可以让开发更加高效、代码更加健壮。在TypeScript中,枚举是一种特殊的数据类型,它可以用来定义一组命名的常量,…

网络通信之应用层协议--Linux

文章目录关于应用层协议的理解应用层协议的制定理论部分代码部分完整代码以及测试HTTP协议代码测试HTTP协议HTTPS协议加密原因基础的加密方式数据摘要(数据指纹)数字签名HTTPS的加密方式的选择总结关于应用层协议的理解 在之前的一篇关于套接字实现网络…

天梯赛刷题小记 —— L2

最近在重刷 天梯赛&#xff0c;浅浅记录一下&#xff0c;进入L2阶段了 L2-001 紧急救援 解题思路&#xff1a;典型的dijkstra模板题&#xff0c;带路径记录与权重&#xff0c;方案数记录&#xff0c;解析出过 Dijkstra(兼路径) #include <bits/stdc.h> #define inf…

【数据分析之道-基础知识(三)】元组

文章目录专栏导读1、元组简介2、元组创建3、元组查找操作4、元组删除操作5、元组修改操作6、元组增加操作7、元组内置函数专栏导读 ✍ 作者简介&#xff1a;i阿极&#xff0c;CSDN Python领域新星创作者&#xff0c;专注于分享python领域知识。 ✍ 本文录入于《数据分析之道》&…

自动驾驶控制概况

文章目录1. 第一章行为决策在自动驾驶系统架构中的位置2. 路径跟踪控制的种类2.1 基于自行车模型的路径跟踪控制算法2.1.1 纯跟踪控制&#xff08;Pure Pursuit&#xff09;算法2.1.2 后轮反馈控制算法&#xff08;Rear wheel feedback&#xff09;2.1.3前轮反馈控制算法&#…

防火墙 NAT地址转换

网络地址转换&#xff08;NAT&#xff09;是一种用于访问Internet访问模式广域网&#xff08;WAN&#xff09;的技术&#xff0c;用于将私有&#xff08;保留&#xff09;地址转换为合法IP地址。NAT不仅能够有效地额抵抗外部网络攻击&#xff0c;还能够在IP地址分配不理想&…

Windows权限提升—令牌窃取、UAC提权、进程注入等提权

Windows权限提升—令牌窃取、UNC提权、进程注入等提权1. 前言2. at本地命令提权2.1. 适用范围2.2. 命令使用2.3. 操作步骤2.3.1. 模拟提权2.3.2. at配合msf提权2.3.2.1. 生成木马文件2.3.2.2. 设置监听2.3.2.3. 设置反弹2.3.2.4. 查看反弹效果3. sc本地命令提权3.1. 适用范围3.…

瑟瑟发抖吧——用了这款软件,我的开发效率提升了50%

一、前言 开发中&#xff0c;一直听到有人讨论是否需要重复造轮子&#xff0c;我觉得有能力的人&#xff0c;轮子得造。但是往往开发周期短&#xff0c;用轮子所节省的时间去更好的理解业务&#xff0c;应用到业务中&#xff0c;也能清晰发现轮子的利弊&#xff0c;一定意义上…

Warshall算法

&#x1f680;write in front&#x1f680; &#x1f4dc;所属专栏&#xff1a;> 算法 &#x1f6f0;️博客主页&#xff1a;睿睿的博客主页 &#x1f6f0;️代码仓库&#xff1a;&#x1f389;VS2022_C语言仓库 &#x1f3a1;您的点赞、关注、收藏、评论&#xff0c;是对我…