[20170219]计算机的组成-CPU,内存,硬盘,指令
来源:互联网 发布:网络延时2000 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 11:16
1.冯诺依曼结构体系计算机
现代计算机基本上都是遵循冯诺依曼结构体系(Von Neumann Model,又称普林斯顿体系Princeton Architecture)设计的(参考 https://en.wikipedia.org/wiki/Von_Neumann_architecture),该体系的特点如下
1).存储式程序
2) .运算器用于处理数据运算/控制器用于存放指令(Instruction Register)和进行程序计数(Program Counter,在任何一个时间点,PC都指向主存中一个指令的地址),现代CPU为二者的结合;
3).存储器存放数据和指令
4).输出和输入设备
2.存储程序方式(Stored Program)
不知道这么翻译是否正确,存储程序工作方式是指事先编写指令集合并存储在存储器中,再由CPU读取顺序执行的方式。这种工作方式决定了计算机的CPU,内存和硬盘之间的工作模式。
3.CPU,内存,硬盘和指令
程序=数据+算法/指令,是我们编写来指示计算机执行的命令的顺序的集合;
中央处理器(Central Process Unit)是运算器和控制器的集合,程序所生成的机器语言指令和数据由CPU读取执行计算并返回结果;CPU通过读取PC指向指令的内存地址从内存中加载指令;
由此决定了程序必须加载到内存之后才能被CPU读取运行;内存,又称主存,一般指DRAM(动态随机存取存储),其速度和容量都介于CPU寄存器和硬盘之间,所以一般充当CPU和磁盘之间的缓冲。内存的另特点是容量有限并且数据会在断电的时候丢失;
硬盘特点与内存相对,可以达到非常大的容量并且数据不会随断电丢失,但是由于其机械结构的关系速度比较慢(近年来出现的固态硬盘取消了机械部件而是使用Flash闪存,速度有了提升但是依然低于内存,价格和容量都介于内存和机械硬盘之间);我们将编写完的程序和其他数据存放于硬盘之上,仅当需要运行的时候才调入内存执行;
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