【计算机组成原理】——计算机的体系与结构

计算机的体系与结构

冯诺依曼体系

• 将程序指令和数据一起存储的计算机设计概念结构，现代计算机都是冯诺依曼机
• 体系来源：
  • 早期计算机仅含固定用途程序 →
  • 改变程序得更改结构、重新设计电路 →
  • 于是，冯诺依曼体系则把程序存储起来并设计通用电路 →
  • 即存储程序指令设计通用电路
• 组成：
  • 必须有一个存储器
  • 必须有一个控制器
  • 必须有一个运算器
  • 必须有输入设备
  • 必须有输出设备
• 功能：
  • 能够把需要得程序和数据送至计算机中
  • 能够长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力
  • 能够具备算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力
  • 能够按照要求将处理结果输出给用户
• 冯诺依曼体系结构
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• 冯诺依曼瓶颈
  • CPU和存储器速率之间的问题无法调和（CPU和存储器是分开的），CPU经常空转等待数据传输

现代计算机的结构

• 现代计算机是在冯诺依曼体系结构基础上进行修改的
• 解决CPU与存储设备之间的性能差异问题
• 现代计算机结构，以存储器为核心，由磁带和硬盘到内存和CPU的寄存器（更高速的设备）
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