冯诺依曼存储程序思想的重要性

冯诺依曼存储程序思想的重要性,第1张

冯诺依曼存储程序思想的重要性是提出并实现了“存储程序”的概念。冯·诺依曼的主要贡献就是提出并实现了“存储程序”的概念。由于指令和数据都是二进制码,指令和 *** 作数的地址又密切相关,当初选择这种结构是自然的。这种指令和数据共享同一总线的结构,使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈,影响了数据处理速度的提高。

冯诺依曼存储程序的思想十分重要。根据查询相关公开信息显示,冯诺依曼存储程序的思想十分重要,是计算机原理和设计中极其重要的一个概念,强调以有效的方式来存储并管理和执行程序,将程序按照特定步骤执行,大大提高了计算机的功能以及运行效率。

电子计算机采用了“存贮程序控制”原理。这一原理是1946年由美籍匈牙利数学家冯·诺伊曼提出的,所以又称为“冯·诺伊曼原理”。这一原理在计算机的发展过程中,始终发挥着重要影响,确立了现代计算机的基本组成和工作方式,直到现在,各类计算机的工作原理还是采用冯·诺伊曼原理思想。冯·诺伊曼原理的核心是“存贮程序控制”。

第一步:将程序和数据通过输入设备送入存储器;

第二步:启动运行后,计算机从存储器中取出程序指令送到控制器去识别,分析该指 令要求什么事;

第三步:控制器根据指令的含义发出相应的命令(如加法、减法),将存储单元中存放的 *** 作数据取出送往运算器进行运算,再把运算结果送回存储器指定的单元中;

第四步:当运算任务完成后,就可以根据指令将结果通过输出设备输出

“存贮程序控制”原理的基本内容是:

(1) 采用二进制形式表示数据和指令;

(2) 将程序(数据和指令序列)预先存放在主存贮器中,使计算机在工作时能够自动高速地从存贮器中取出指令,并加以执行;

(3) 由运算器 、存贮器、控制器、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机系统,并规定了这五大部件的基本功能。冯·诺伊曼思想实际上是电子计算机设计的基本思想,奠定了现代电子计算机的基本结构,开创了程序设计的时代。

冯诺依曼描述的计算机基本工作原理的主要思想是程序存储。

存储程序原理又称“冯·诺依曼原理”(1946年提出)。将程序像数据一样存储到计算机内部存储器中的一种设计原理。程序存入存储器后,计算机便可自动地从一条指令转到执行另一条指令。现代电子计算机均按此原理设计。

冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构,是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,因此程序指令和数据的宽度相同,如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。

扩展资料:

人们把冯·诺依曼的这个理论称为冯·诺依曼体系结构。从EDVAC到当前最先进的计算机都采用的是冯诺依曼体系结构。所以冯·诺依曼是当之无愧的数字计算机之父。

人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯诺曼型结构”计算机。冯诺曼结构的处理器使用同一个存储器,经由同一个总线传输。

冯·诺依曼的主要贡献就是提出并实现了“存储程序”的概念。由于指令和数据都是二进制码,指令和 *** 作数的地址又密切相关,因此,当初选择这种结构是自然的。但是,这种指令和数据共享同一总线的结构,使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈,影响了数据处理速度的提高。

在典型情况下,完成一条指令需要3个步骤,即:取指令、指令译码和执行指令。从指令流的定时关系也可看出冯·诺依曼结构与哈佛结构处理方式的差别。

举一个最简单的对存储器进行读写 *** 作的指令,指令1至指令3均为存、取数指令,对冯诺曼结构处理器,由于取指令和存取数据要从同一个存储空间存取,经由同一总线传输,因而它们无法重叠执行,只有一个完成后再进行下一个。

参考资料来源:百度百科——冯·诺依曼结构

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