图灵机、冯诺依曼结构、哈佛结构

开头声明:仅为了学习经典知识,不敢妄评科学家的伟大成就。

图灵机:将计算过程分解成控制程序(程序)和输入数据(带有数字的纸带)两个部分,控制程序根据:自身状态 + 输入数据 做出相应动作,并从理论上证明了一个问题是可被解的(可以进入停机状态)。整体上看,就是把一个计算问题分解成了非常简单、容易实现的过程,并且证明了正确性。

冯诺依曼结构:是对图灵机理论的具体工程设计(这个评价有争议)。该结构中包括:存储器、控制器、运算器、输入和输出。

  把程序和数据都存储在存储器中,控制器读取指令(程序)、解析执行和执行指令,在此过程中会将逻辑和算术运算交给运算器完成。感觉就是将图灵机中的程序和纸带存储在了存储器中,并且让控制器除了执行程序外还增加了读取程序和数据的功能。输入和输出的功能相对简单。

  

哈佛结构:基本上与冯诺依曼结构相同,除了存储器的变化。将存储器分成了:程序/指令存储器 和 数据存储器,这样可以使得读写指令 和 读写数据分离开来,提高效率,并降低读写相关性能(存储器读写能力、总线传输能力)成为瓶颈的可能性。

时间: 2024-11-03 21:27:40

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重新认识哈佛结构和冯诺依曼结构

http://www.cnblogs.com/amanlikethis/p/3344558.html 哈佛结构和冯诺依曼结构都是针对于处理器来说的,比如说ARM9.Cortex A8是哈佛结构的,和集成在芯片内部的其他外设是没有关系的. 哈佛结构和冯诺依曼结构的主要区别就是处理器能不能实现取指和取数据的并发进行. 经典的哈佛结构: 程序存储器和数据存储器是各自独立的存储器.处理器应该有两套总线,一套是程序存储器的数据和地址总线,一套是数据存储器的数据和地址总线.取指和取数据能并发进行. 冯诺依曼

冯诺依曼结构和哈佛结构

哈佛结构是,数据和代码分开存在. 冯诺依曼结构是在哈佛结构之后提出的,冯诺依曼提出"代码本身也是一种数据",解决了哈佛结构的一个问题--总线暂用资源太多. 冯诺依曼结构是,数据和代码放在一起. 首先,通过BIOS(Uboot)将硬盘(Flash)中的程序(数据和代码),全部拷贝到RAM.所以此时 RAM内部会分为多个段--代码段,date段,bss段等等.这样相比哈佛结构,就节省了一套外部的数据总线和地址总线. 但是这样也会带来的坏处--速度变慢了.本来数据和代码是分开存储的,他们分别

1-2 冯诺依曼结构的要点

概述:现代的计算机,形态各异,但是究其本质,几乎全部采用了冯诺依曼结构. 要了解计算机,首先要知道什么是冯诺依曼结构. 一.冯诺依曼和<关于EDVAC的报告草案> 1.在冯诺依曼署名编写的这份报告中,详细描述了EDVAC这台计算机的设计方案. 2.该报告所描述的计算机结构,即为“冯诺依曼计算机结构”,简称“冯诺依曼结构” 3.该报告论述了两个重要思想 <1>存储程序 <2>二进制 4.这份报告还明确了计算机的五个部分 <1>运算器,控制器(CPU) <

1-7冯诺依曼结构和具体实现

我们现在日常所接触的计算机,几乎全部都是冯·诺依曼结构,都遵循着存储程序的基本原理.那这些计算机的具体实现,和当年冯·诺依曼的设计方案有哪些区别和联系呢.这就需要我们来对比分析了. 冯·诺依曼计算机的主要构成,我们现在已经非常熟悉了,包括运算器CA,控制器CC,存储器M,输入设备I和输出设备O.此外,还有在计算机外部的记录介质R.那这样原理性的框图和现在计算机的具体实现是如何来对应的呢. 我们还是拿个人计算机作为例子来进行讲解,在这块个人计算机的主板上,可以插上CPU芯片,存储(我们也常称为内存

哈佛结构与冯诺依曼结构

http://blog.sina.com.cn/s/blog_a44094ea01016s09.html 哈佛结构 (英语:Harvard architecture)是一种将程序指令储存和数据储存分开的存储器结构.中央处理器首先到程序指令储存器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据储存器中读取数据,并进行下一步的操作(通常是执行).程序指令储存和数据储存分开,数据和指令的储存可以同时进行,可以使指令和数据有不同的数据宽度,如Microchip公司的PIC16芯片的程序指令是14位

计算机基础之冯诺依曼结构

图灵机模型 输入被制成一串0-1的纸带, 送入到机器中, 这就是数据 机器可以对纸带进行基本的动作, 比如翻转0为1, 翻转1为0, 前进一步, 停止 对基本动作的控制----指令, 机器按照指令的控制选择执行哪一个动作, 指令也可以用0-1表示, 比如11前进, 00停止 输入如何转变为输出的控制可以用指令写一个程序完成, 0011 机器能够读取程序, 按照程序中的指令读取指令, 读取一条指令执行一条命令, 由此实现自动计算 图灵机模型可以抽象为一个七元组: 图灵机总结, 图灵机是一种状态,

1-3 冯诺依曼结构的小故事

一.执行指定--->计算机运转的核心内容 1.计算机执行指令一条指令的主要步骤: <1>取指(Fetch) <2>译码(Decode) <3>执行(Execute) <4>回写(write-back) 二.计算机执行指令的过程 CPU从主存中取出一条指令,假如译码后为做加法,这时CPU中寄存器A有一个内容,主存地址为6的单元中也有内容, CPU根据指令把主存中的地址为6的单元的内容取出来,并把CPU内部寄存器A的内容取出来,执行一个加法, 然后把结果更

W1-2-1 冯诺依曼结构主要思想

计算机由运算器.控制器.存储器.输入和输出设备五个基本部件组成. 各个基本部件的功能是 存储器不仅能存放数据,而且也能存放指令,在形式上,两者没有区别,但计算机应能区分数据还是指令 控制器应能自动取出指令来执行 运算器应能进行加减乘除四种基本运算,并且也能进行一些逻辑运算和附加运算 操作人员可以通过输入设备.输出设备和主机进行通信 计算机内部以二进制表示指令和数据.每条指令由操作码和地址码两部分组成.操作码指出操作类型,地址码指出操作数的地址.由一串指令组成程序.

基于java面对对象编程范式

科学思维&工程思维 科学思维:限制条件可有可无,理论可行寻求未解决问题转变为解决问题的最优解: 工程思维:限制条件多,现实可行性下寻求折中方案,不坏的解. 软件工程的发展历史: 数学-计算机问题   计算机-冯诺依曼模型 软件工程-用工程的问题来开放软件 计算机思维: 数学为计算机提供理论和基础-现实问题->数学->计算机解决 计算机用特有的软件(编程范式:命令式 函数式)和硬件(硬件结构:冯诺依曼结构 哈佛结构) 软件框架:编程范式(命令式 函数式 逻辑式) 层次性(机器指令 汇编指