计算机系统漫游 | 冯诺依曼体系结构

冯诺依曼体系结构的硬件组成

主要由五大部件组成：

• 存储器：用来存放数据和程序
• 运算器：主要运行算数运算和逻辑运算，并将中间结果暂存到运算器中
• 控制器：主要用来控制和指挥程序和数据的输入运行，以及处理运算结果
• 输入设备：用来将人们熟悉的信息形式转换为机器可以识别的信息形式，常见的有键盘，鼠标等
• 输出设备：能够将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式，如打印机输出，显示器输出等

其中，运算器和控制器合为处理器（CPU），输入输出设备合为I/O设备。

硬件系统模型：

高速缓存的出现

• 机械原理：储存设备越大，运行越慢；存储设备运行越快，造价越高。所以，处理器与内存相比，虽然储存空间极小（仅有几百个字节），可是运行速度确实内存的几百倍。
• 所以，咱们在CPU中引入高速缓存存储器，使CPU容量扩充至几万字节，并且运行速度和访问寄存器几乎同样快。

存储设备的层次结构

• 自上而下，设备访问速度愈来愈慢，储存空间愈来愈大，每字节序列造价也愈来愈便宜。
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