早期冯诺依曼机的结构-现代计算机的结构

计算机硬件的基本组成

早期冯诺依曼机的结构现代计算机的结构

早期冯诺依曼机的结构

世界上第⼀台就是ENIAC，需要⼿动接线来控制计算，所以导致了运算不快。冯 诺依曼——提出创新——“存储程序”

“存储程序”：将指令以⼆进制代码的形式事先输⼊计算机的主存储器，然后按其在存储器中的⾸地址执⾏程序的第⼀条指令，以后就按该程序的规定顺序执⾏其他指令，直⾄程序执⾏结束。

——产⽣新东西——第⼀台采⽤冯诺依曼结构的计算机EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic computer)

逻辑等效

在计算机系统中，软件和硬件在逻辑上是等效的。

逻辑上等效 = 对于⼀件事，在软件和硬件上都能实现。但是成本不⼀样、效率不⼀样

例：对于乘法运算，可以设计⼀个专门的硬件电路实现乘法运算，也可以⽤软件的⽅式，执⾏多次加法运算来实现

特点

1. 计算机由五⼤部件组成

1. 输⼊设备：将信息转换成机器能够识别的形式（⼆进制01）2. 存储器：存放数据和程序3. 运算器：算术运算、逻辑运算

4. 输出设备：将结果转换成⼈类熟悉的形式

5. 控制器：指挥程序运⾏。解析程序执⾏指令。它的右边的这条数据线是控制器从存储器中读取数据，2. 指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访3. 指令和数据⽤⼆进制表⽰4. 指令由操作码和地址码组成5. 存储程序6. 以运算器为中⼼。

1. 由图中可以看出，只有运算器与内部所有部件有数据线，其他的则⽆法直接相连通。

2. 如输⼊/输出设备（统称为IO设备，⽅便⽤电信号来表⽰）与存储器之间的数据传送都必须通过运算器完成。3. 本来运算器是为了运算，结果什么都要运算器来中转，所以效率⾃然要降低

现代计算机的结构

特点

以存储器为中⼼。

现在CPU = 运算器+控制器——由于运算器与控制器的逻辑⼗分紧密，所以我们整合到了⼀起。运算器：处理数据控制器：发放指令主存储器 + CPU = 主机

这个跟我们⽣活中的“主机”不⼀样，平常的还有电源、风扇什么的，这⾥更多的像是⼀个概念。