冯·诺伊曼结构(英语:Von Neumann architecture),也称冯·诺伊曼模型(Von Neumann model)或普林斯顿结构(Princeton architecture),是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的电脑设计概念结构。本词描述的是一种实现通用图灵机的计算设备,以及一种相对于并行计算的序列式结构参考模型(referential model)。
基于冯·诺依曼模型建造的计算机分为四个子系统:存储器、算数逻辑单元、控制单元、输入/输出单元
- 存储器:计算机的处理过程中用来存储数据和程序。
- 算数逻辑单元:进行计算和逻辑运算的地方。
- 控制单元:对存储器、算术逻辑单元、输入/输出等子系统进行控制操作的单元。
- 输入/输出:输入负责从计算机外部接受输入数据和程序;输出负责将计算机处理过的结果输出到计算机外部。
存储的程序概念
- 冯·诺依曼模型要求程序也存储在存储器(内存)中。
- 现在计算机的存储单元用来存储程序和数据,这意味着程序和数据应该有相同的格式,实际上他们都是以位模式(0和1序列)存储在内存中。
指令的顺序执行
- 冯·诺依曼模型中一段程序是由一组数量有限的指令组成。
- 控制单元从内存中提取一条指令,解释指令,接着执行指令,也就是说指令是一条接一条执行的。