计算机组成原理学习笔记——冯·诺伊曼体系结构

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冯·诺伊曼体系结构

自己先装机

首先我们要有CPU内存主板

我们要运行我们的游戏,浏览器,程序需要先加载到内存中,然后CPU读取内存中存放的程序和数据,完成程序运行需要的计算,最后还要把计算完的数据写回到内存中去。

连接CPU和内存我们就需要主板。主板的芯片组总线解决了CPU和内存之间通信的问题。芯片组控制数据的流转,就是从哪里来到哪里去的问题。总线是实际数据传输的高速公路。

组装好以上三大件,我们再配上电源,计算机差不多就可以跑起来了。实际我们还缺少输入输出设备,也就是我们的键盘鼠标和显示器,我们再把它们连接到主板上。

最后,还要配上一个硬盘,才能把各种数据长久的保存下来。最后的最后再加上风扇和机箱,解决散热和灰尘问题。这样我们的一台电脑就组装完成了。

鼠标、键盘和硬盘都是插在主板上的。作为外部的I/O设备,它们是通过主板上的南桥芯片组来控制和CPU之间的通信的。

北桥是连接CPU和内存、显卡之间的通信,不过现在北桥被移植到了CPU的内部。

冯·诺伊曼体系结构

也叫做可编程存储计算机

什么是可编程和不可编程?计算机是由各种门电路组合成的,通过组装出一个固定的电路板,来完成一个特定的计算机程序。一旦需要修改功能,就需要重新组装电路。这样的话就是 “不可编程” 的。

什么是可存储和不可存储?程序本身是在计算机的内存中的,可以通过加载不同的程序来解决不同的问题,这是可存储。以前的插排式计算机,编写好的程序不能存储下来供下一次加载使用,这是不可存储。

冯结构体系构成

首先是一个包含算术逻辑单元(ALU)和处理器寄存器处理器单元,用来完成算术和逻辑运算。我们也把它叫做数据通路或者运算器

然后是一个包含指令寄存器程序计数器控制单元,用来控制程序的流程。我们也把它叫做控制器

接着是用来存储数据和指令的内存,以及更大容量的外部存储

最后就是各种的输入和输出设备

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