冯诺依曼体系结构

发布时间:2024年01月24日

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

计算机,都是有一个个的硬件组件组成:

·输入设备:包括键盘, 鼠标,扫描仪, 写板,磁盘,网卡,话筒等
·中央处理器(CPU):含有运算器(负责算术运算和逻辑运算)和控制器(响应外部事件的控制中心)等
·输出设备:显示器,打印机,音响,磁盘,网卡等

关于冯诺依曼,必须强调几点:

·存储器指的是内存
·不考虑缓存情况,这里的CPU能且只能对内存进行读写,不能访问外设(输入或输出设备)
·外设(输入或输出设备)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,所有外部设备都只能直接和内存打交道。

思考一个问题,为什么从输入设备得到的数据,不能够直接经过CPU计算,然后再传输到输出设备中呢?为什么一定要将内存作为中间媒介呢,这样做的意义何在?

·首先我们要有一个概念,这里内存起到了一个缓和速度矛盾的作用,将计算机内部硬件的处理速度排序:CPU中寄存器>>cathe>>内存>>磁盘/SSD>>光盘。由于存在这样的速度矛盾,根据木桶效应就可以知道,如果直接从外设传入到CPU,那么CPU大部分时间将会处于闲置状态,大量的任务的处理时间都趋向于等于最慢的设备的时间,每一次数据的处理都需要等待最慢的数据处理完毕才行,这样的效率是极度低下的,利用内存作为中间媒介,是利用的存储程序(类似于一个任务清单)的思想,缓和速度矛盾

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_56054625/article/details/135813694
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