Apakah falsafah reka bentuk komputer von Neumann?

Falsafah reka bentuk komputer von Neumann ialah: 1. "Program dan data diwakili dalam binari" dalam komputer yang menyimpan program, data dan arahan disimpan dalam memori dalam bentuk binari. 2. "Kawalan program tersimpan"; program dimasukkan ke dalam komputer dan disimpan dalam memori dalaman (prinsip penyimpanan Semasa operasi, pengawal mengambil arahan yang disimpan dalam memori dalaman dalam susunan alamat (arahan akses dalam susunan alamat). dan kemudian Analisis arahan, laksanakan fungsi arahan, apabila menghadapi arahan pemindahan, pindahkan ke alamat pemindahan, dan kemudian akses arahan dalam susunan alamat (kawalan program).

Persekitaran pengendalian tutorial ini: sistem Windows 7, komputer Dell G3.

Komputer Von Neumann (komputer digital elektronik menggunakan seni bina von Neumann) secara amnya merujuk kepada mesin von Neumann, sebuah komputer yang direka berdasarkan konsep atur cara tersimpan yang dicadangkan oleh von Neumann. Ciri-ciri utama ialah: arahan dan data disimpan dalam bentuk binari dalam memori;

Seni bina Von Neumann, juga dikenali sebagai model Von Neumann atau seni bina Princeton, ialah penggabungan memori arahan program dan ingatan data Struktur konsep reka bentuk komputer bersama-sama. Komputer yang direka berdasarkan struktur von Neumann dipanggil komputer von Neumann, juga dikenali sebagai komputer program tersimpan.

Idea reka bentuk komputer von Neumann

Idea reka bentuk utama komputer von Neumann ialah: sistem berangka digital komputer Binari; komputer sepatutnya melaksanakan program mengikut urutan. Dalam komputer, atur cara (termasuk arahan dan data) disimpan dalam memori utama terlebih dahulu Apabila komputer menjalankan program, ia boleh secara automatik dan berterusan mendapatkan arahan daripada memori dan melaksanakannya data dan arahan disimpan bentuk binari dalam ingatan.

Program dan data diwakili dalam binari

Dalam komputer yang menyimpan atur cara, data dan arahan disimpan dalam bentuk binari dalam ingatan. Jika dilihat dari kandungan yang tersimpan dalam ingatan, tidak ada perbezaan antara keduanya Kedua-duanya adalah urutan kod yang terdiri daripada 0 dan 1, tetapi makna yang dipersetujui masing-masing adalah berbeza.

Apabila komputer membaca arahan, ia menganggap maklumat yang dibaca daripada komputer sebagai arahan; Data dan arahan telah dibezakan dalam penyusunan perisian, jadi dalam keadaan biasa tidak akan ada kekeliruan antara keduanya. Kadangkala kita juga merujuk kepada data dan arahan yang disimpan dalam ingatan sebagai data, kerana maklumat program itu sendiri juga boleh digunakan sebagai objek untuk diproses sebagai contoh, apabila menyusun terhadap program, program sumber dianggap sebagai objek untuk diproses.

Simpan kawalan atur cara

Simpan kawalan atur cara bermaksud atur cara yang disimpan dan kawalan atur cara Atur cara dimasukkan ke dalam komputer dan disimpan dalam memori dalaman (prinsip simpanan , pengawal mengambil arahan yang disimpan dalam memori dalaman dalam susunan alamat (arahan akses dalam susunan alamat), kemudian menganalisis arahan dan melaksanakan fungsi arahan Apabila arahan pemindahan ditemui, ia dipindahkan ke alamat pemindahan, dan kemudian mengakses arahan dalam susunan alamat (Kawalan terprogram).

Pengetahuan yang diperluaskan:

Komputer jenis Von Neumann umumnya mempunyai lima fungsi berikut: Mesti mempunyai keupayaan untuk ingatan jangka panjang program, data, keputusan perantaraan dan keputusan operasi akhir dapat menyelesaikan pelbagai aritmetik, operasi logik dan penghantaran data dan keupayaan pemprosesan data yang lain, dan mampu untuk mengawal pelbagai aspek mesin mengikut arahan Komponen menyelaraskan operasi boleh mengeluarkan hasil pemprosesan kepada pengguna seperti yang diperlukan.

Komputer jenis Von Neumann pada asasnya menggunakan mekanisme pemprosesan bersiri Walaupun data yang berkaitan telah disediakan, urutan arahan mesti dilaksanakan satu demi satu. Salah satu arahan asas untuk meningkatkan prestasi komputer ialah pemprosesan selari. Oleh itu, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, orang ramai telah berusaha untuk menembusi kekangan sistem von Neumann tradisional Usaha ini dipanggil bukan Neumannisasi. Perbincangan tentang apa yang dipanggil bukan-Neumanisasi masih kontroversi, dan secara amnya dipercayai bahawa ia menunjukkan dirinya dalam tiga aspek berikut.

(1) Dalam skop sistem von Neumann, mesin von Neumann tradisional diubah suai, seperti menggunakan berbilang komponen pemprosesan untuk membentuk pemprosesan aliran, dan bergantung pada pertindihan masa untuk meningkatkan kecekapan pemprosesan dan Contohnya , struktur mesin tatasusunan boleh dibentuk untuk membentuk satu aliran arahan dan berbilang aliran data untuk meningkatkan kelajuan pemprosesan. Arah ini telah menjadi agak matang dan telah menjadi struktur standard; (2) Gunakan berbilang mesin von Neumann untuk membentuk sistem berbilang mesin untuk menyokong struktur algoritma selari. Penyelidikan dalam bidang ini pada masa ini agak aktif;

(3) Pada asasnya menukar kaedah pemanduan aliran kawalan mesin von Neumann. Contohnya, komputer aliran data yang menggunakan mod kerja dipacu aliran data boleh melaksanakan arahan yang berkaitan secara selari selagi data sedia. Ini adalah komputer yang benar-benar bukan Neumannized yang membuka pemandangan baharu untuk pemprosesan selari tetapi masih dalam penerokaan percubaan kerana kerumitan kawalan.

Untuk lebih banyak pengetahuan berkaitan, sila lawati ruangan Soalan Lazim!

Atas ialah kandungan terperinci Apakah falsafah reka bentuk komputer von Neumann?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!