馮諾依曼體系結構簡介個人文檔：歡迎來到我的豆丁文檔，請在閱讀后給予評價謝謝馮諾依曼體系結構20世紀初，物理學和電子學科學2030內(nèi)容概述馮?諾依曼體系結構馮?諾依曼理論的要點是:數(shù)字計算機的數(shù)制釆用二進制；計算機應該按照程序順序執(zhí)行。人們把馮?諾依曼的這個理論稱為馮?諾依曼體系結構。從EVIAC到當前最先進的計算機都采用的是馮?諾依曼體系結構。所以馮?諾依曼是當之無愧的數(shù)字il算機之父。為了完成上述的功能，計算機必須具備五大基本組成部件，包括:輸人數(shù)據(jù)和程序的輸入設備、記憶程序和數(shù)據(jù)的存儲器、完成數(shù)據(jù)加工處理的運算器、控制程序執(zhí)行的控制器、輸岀處理結果的輸出設備。馮.諾依曼體系結構對計算機發(fā)展的限制從訃算機誕生那天起，馮.諾依曼體系結構占據(jù)著主導地位，兒十年來計算機體系結構理論并沒有新理論出現(xiàn)。隨著計算機應用范圍的迅速擴大，使用訃算機解決的問題規(guī)模也越來越大，因此對計算機運算速度的要求也越來越高。而改進計算機的體系結構是提高計算機速度的重要途徑，從而促進了計算機體系結構的發(fā)展，出現(xiàn)了諸如數(shù)據(jù)流結構、并行邏輯結構、歸約結構等新的非馮諾依曼體系結構。馮?諾依曼體系結構EIPCPU如果是不正確的指令格式,CPU======個人文檔：歡迎來到我的豆丁文檔，請在閱讀后給予評價謝謝U的保護模式中，每個內(nèi)存段都其描述符，這個描述符記錄著這個內(nèi)存段的訪問權限(可讀，可寫，可執(zhí)行).這最就變相的指定了哪個些內(nèi)存中存儲的是指令哪些是數(shù)據(jù))指令和數(shù)據(jù)都可以送到運算器進行運算，即山指令組成的程序是可以修改的。存儲器是按地址訪問的線性編址的一維結構，每個單元的位數(shù)是固定的。作數(shù)本身無數(shù)據(jù)類型的標志，它的數(shù)據(jù)類型山操作碼確定。由指令計數(shù)器指明要執(zhí)行的指令所在的單元地址。指令訃數(shù)器只有一個，一般按順序遞增，但執(zhí)行順序可按運算結果或當時的外界條件而改變。以運算器為中心，I/O設備與存儲器間的數(shù)據(jù)傳送都要經(jīng)過運算器。馮?諾依曼體系結構數(shù)據(jù)以二進制表示。從本質(zhì)上講，馮.諾依曼體系結構的本征屬性就是二個一維性，即一維的計算模型和一維的存儲模型，簡單地說“存儲程序”是不確切的。而正是這二個一維性，成就了現(xiàn)代計算機的輝煌，也限制了計算機的進一步的發(fā)展，真可謂“成也馮，敗也馮”。馮?諾依曼計算機的軟件和硬件完全分離，適用于作數(shù)值訃算。這種計算機的機器語言同高級語言在語義上存在很大的間隔，稱之為馮依曼語義間隔。造成這 個差距的其中一個重要原因就存儲器組織方式不同，馮?諾依曼機存儲器是一維的線性排列的單元，按順序排列的地址訪問。而高級語言表示的存儲器則是一組有名字的變量，按名字調(diào)用變量，不考慮訪問方法，而且數(shù)據(jù)結經(jīng)常是多維的（如數(shù)組，表格）。另外，在大多數(shù)高級語言中，數(shù)據(jù)和指令截然不同，并無指令可以像數(shù)據(jù)一樣進行運算操作的概念。同時，高級語言中的每種操作對于任何數(shù)據(jù)類型都是通用的，數(shù)據(jù)類型屬于數(shù)據(jù)本身，而馮.諾依曼機的數(shù)據(jù)本身沒有屬性標志，同一種操作要用不同的操作碼來對數(shù)據(jù)加以區(qū)分。這些因素導致了語義的差距。如何消除如此大的語義間隔，這成了訃算機面臨的一大難題和發(fā)展障礙。馮.諾依曼體系結構的局限嚴重束縛了現(xiàn)代計算機的進一步發(fā)展，而非數(shù)值處理應用領域對訃算機性能的要求越來越高，這就亟待需要突破傳統(tǒng)訃算機體系結構的框架，尋求新的體系結構來解決實際應用問題LI前在體系結構方面已經(jīng)有了重大的變化和改進如文章開頭提到的并行訃算機數(shù)據(jù)流訃算機以及量子計算機、DNA計算機等非馮計算機，它們部分或完全不同于傳統(tǒng)的馮.諾依曼型計算機，很 大程度上提高了計算機的計算性能。非諾依曼化必須看到，傳統(tǒng)的馮?諾依曼型計算機從本質(zhì)上講是采取串行順序處理的丄作機制，即使有關數(shù)近=感謝您對我的支持，歡迎下次再來學習======二======祝您身體健康，生活愉快個人文檔:歡迎來到我的豆丁文檔，請在閱讀后給予評價謝謝理，依黑時間上的重疊提高處理效率；乂如組成陣列機結構，形成單指令流多數(shù)據(jù)流，提高處理速度。這些方向已比較成熟，成為標