0%

java基础复习笔记:冯·诺依曼结构

冯·诺依曼结构(也称普林斯顿结构)
  数学家冯·诺依曼提出了计算机制造的三个基本原则,即采用二进制逻辑、程序存储执行以及计算机由五个部分组成(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备),这套理论被称为冯·诺依曼体系结构。

特点:
  “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)将软件和硬件完全分离;
(2)单处理机结构,机器以运算器为中心;
(3)采用程序存储思想;
(4) 指令和数据一样可以参与运算;
(5)数据以二进制表示;
(6) 指令由操作码和地址码组成且按顺序执行。
操作码:表示操作的性质。 地址码:表示操作数在存储器中的位置。

局限:

  CPU 与共享存储器间的信息交换的速度成为影响系统性能的主要因素,而信息交换速度的提高又受制于存储元件的速度、存储器的性能和结构等诸多条件。如:

(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。
(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。

有帮助的话可以来打赏一些或者经常来看看我哦,我在这里等你!