冯诺依曼

　　冯诺依曼结构和哈佛结构区别为：存储器结构不同、总线不同、执行效率不同。哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。 其程序指令和数据指令分开组织和储存的，执行时可以预先读取下一条指令 　　 　　　　 1、存储器结构不同 　　冯诺依曼结构：冯诺依曼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。 　　哈佛结构：哈佛结构使用两个独立的存储器模块，分别存储指令和数据，每个存储模块都不允许指令和数据并存。 2、总线不同 　　冯诺依曼结构：冯诺依曼结构没有总线，CPU与存储器直接关联。 　　哈佛结构：哈佛结构使用独立的两条总线，分别作为CPU与每个存储器之间的专用通信路径，而这两条总线之间毫无关联。 来源： https://www.cnblogs.com/wt-seu/p/12637946.html

目录 冯诺依曼体系结构理解 设计思路 图灵机的理解 图灵的生平 人工智能 程序=指令＋数据 组成 运行机制 图灵完备 冯诺依曼体系结构理解 当前计算机主要是基于冯诺依曼体系结构设计的，下面就简单分析一下冯诺依曼体系结构的计算机是如何工作的，首先下面的图就是冯诺依曼体系结构图。 主要由五大部件组成 1.存储器用来存放数据和程序 2.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 3.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 4.输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能够识别的信息形式，常见的有键盘，鼠标等 5.输出设备可以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 冯诺依曼体系结构的指令和数据均采用二进制码表示；指令和数据以同等地位存放于存储器中，均可按地址寻访；指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数所在存储器中的位置；指令在存储器中按顺序存放，通常指令是按顺序执行的，特定条件下，可以根据运算结果或者设定的条件改变执行顺序；机器以运算器为中心，输入输出设备和存储器的数据传送通过运算器。 然而现在的计算机基本以存储器作为中心 但是由于运算器和控制器在逻辑关系和电路结构上联系十分紧密，通常将它们合起来统称为中央处理器，简称CPU,把输入输出设备简称为I/O设备

冯诺依曼体系结构 一.冯诺依曼人物简介 冯诺依曼(John von Neumann,1903.12.28——1957.02.08)，美籍匈牙利数学家、计算机科学家、物理学家，是20世纪最重要的数学家之一。在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等领域均有贡献，被后人称之为“现代计算机之父”、“博弈论之父”。冯诺依曼体系的要点是：数字计算机的数制采用二进制，计算机应该按照程序顺序执行。 二.冯诺依曼体系结构图 冯诺依曼体系结构如图，分为五个模块，分别是，输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器，其中运算器和控制器合并成为CPU（中央处理器） 输入设备（Input unit）：向计算机输入信息的设备。（如：键盘） 输出设备（Output unit）：是将计算机的运算和处理结果转换为任何其他设备能够接收的形式，将进行展示或传输的设备。（如：显示屏，打印机） 运算器（ALU）：是对数据进行处理，基本操作是进行算术运算以及逻辑运算 。 控制器（CU）：指挥和协调计算机各部件有条不紊工作的核心部分。其工作方式为从存储器中读取指令、分析指令、确定指令类型并对指令进行译码，产生控制信号去控制各部件完成各种操作。 存储器（memory unit）：存储器分为内存和外存，用来存放计算机中的程序和数据。当计算机在运行时，CPU会将需要运算的程序放到内存里运算，运算完成后CPU再将结果传送出来

1. 冯·诺依曼体系结构 也是现代计算机的 硬件 体系结构，它包括五大硬件单元： a) 输入设备：键盘 b) 输出设备：显示器 c) 存储器：内存 d) 运算器：用于完成 算术运算 和 逻辑运算 e) 控制器 其中 运算器 和 控制器 组成 中央处理器，也叫 CPU。 2.计算机所具备的功能： a) 把需要的程序和数据送至计算机中。 b) 必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。 c) 能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。 d) 能够按照要求将处理结果输出给用户。 3.原理（流程） 输入设备获取数据存储到内存中，CPU 从内存中取出数据并进行处理，运算完毕后在交给内存，内存将 CPU 处理过的数据交给输出设备，由输出设备进行数据的输出。 来源： CSDN 作者： ChenME7 链接： https://blog.csdn.net/Chen_ME7/article/details/104521302

目录 一.冯诺依曼体系结构 1.1组成 1.2内存，硬盘区别 二、操作系统 2.1 概念 + 目的 2.2 如何管理 2.3系统调用和库函数 三.进程相关概念 3.1进程概念 3.2如何描述进程 3.2进程简单操作（查看 + 创建） 3.3 进程状态 + 演示 3.4僵尸进程 3.5孤儿进程（不是进程状态） 四.环境变量 4.1概念 4.2常见环境变量 + 查看方法 4.3环境变量相关操作命令 4.4环境变量的组织方式 4.5获取环境变量 五.程序地址空间 & 进程地址空间比较 六.进程优先级 6.1查看系统进程 6.2修改优先级 一.冯诺依曼体系结构 1.1组成 输入设备:采集数据 eg:键盘 输出设备:数据输出 eg:显示器 控制器: 控制存取数据 运算器: 控制器运算器合称为中央处理器:CPU 存储器: 主要指内存 1.2内存，硬盘区别 内存是计算机的工作场所，硬盘用来存放暂时不用的信息 内存是半导体制作，硬盘是磁性材料制作。 内存存储介质属于易失性介质，从而断电数据会丢失 。但硬盘存储介质属于持久化介质，断电依旧保存数据。 硬件结构决定软件行为 (数据流向):QQ聊天。 所有的硬件都是围绕内存工作的。 二、操作系统 2.1 概念 + 目的 概念： 任何计算机系统都包含一个基本的程序集合，称为操作系统(OS)。 内核（进程管理，内存管理，文件管理，驱动管理） 其他程序

1. 存储器 用来存放数据和程序 2. 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 3. 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 4. 输入设备 用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能够识别的信息形式，常见的有键盘，鼠标等 5. 输出设备 可以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 详情参考： https://blog.csdn.net/tonglin12138/article/details/87877912 来源： CSDN 作者： 长不大的大灰狼 链接： https://blog.csdn.net/glpghz/article/details/104462079

1.冯·诺依曼体系结构概述 数学家冯·诺依曼提出了计算机制造的三个基本原则（采用二进制、程序存储、顺序执行），以及计算机的五个组成部分（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备），这套理论被称为冯·诺依曼体系结构，根据这一原理制造的计算机被称为冯·诺依曼结构计算机。 冯·诺依曼最先提出程序存储的思想，并成功将其运用在计算机的设计之中。冯·诺伊曼体系结构是现代计算机的基础，现在大多计算机仍是冯·诺伊曼计算机的组织结构，因此冯·诺依曼又被称为“现代计算机之父”。 2.冯·诺依曼体系结构特点： （1）计算机处理的数据和指令一律用二进制数表示。 （2）指令和数据不加区别混合存储在同一个 存储器 中（硬盘） （3）顺序执行程序的每一条指令。(重点是“顺序”) 3.冯·诺依曼体系结构的计算机必须具备功能： （1）把需要的程序和数据送至计算机中（复制） （2）必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力（硬盘） （3）能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力（ALU） （4）能够根据需要控制程序的走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。 （5）能够按照要求将处理的结果输出给用户。 4.冯·诺依曼体系工作原理（CPU工作原理） 程序的执行过程实际上是不断地取出指令、分析指令、执行指令的过程。冯·诺依曼型计算机从本质上讲是采用串行顺序处理的工作机制

　1945年3月，冯·诺依曼领导的小组发表了“存储程序”方式的电子数字计算机方案EDVAC，宣告了现代计算机结构思想的诞生。“存储程序”方式的基本思想是：必须将事先编好的程序和原始数据送入主存后才能执行程序，一旦程序被启动执行，计算机能在不需要操作人员干预下自动完成逐条指令取出和执行任务。冯·诺依曼以其同事在普林斯顿高级研究员于1946年开始设计“存储程序”计算机，该机被称为ISA计算机，它是现代冯·诺依曼结构计算机的原型机。 冯·诺依曼模型基本思想： 　　1：采用“存储程序”工作方式。 　　2：计算机由运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备五个基本部件组成。 　　3：存储器不仅能存放数据，而且也能存放指令，形式上数据和指令没什么区别，但计算机能区分他们；控制器应能自动执行命令；运算器应该能进行加，减，乘，除四种基本运算，并且也能进行逻辑运算；操作人员可以通过输入/输出设备使用计算机。 　　4：计算机内部以二进制形式表示指令和数据；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。 来源： https://www.cnblogs.com/tiankongjava/p/6217368.html

转：https://www.cnblogs.com/sum-41/p/11495552.html 冯诺依曼体系 冯诺依曼体系，用一句话来概括就是：将程序指令和数据一起存储的计算机设计概念结构。 在前面学习计算机的发展历史的时候，我们知道，早期的计算机只能运行固定用途的程序，怎么理解？举个例子：有个计算机它只能运行数学运算的程序，那么它就不能运行文字处理的软件，也不能拿来玩游戏，如果要让它能够进行别的功能，就需要改变计算机的程序，而在当时，所谓的重写程序并不是指现在的重新编译一个程序那么简单，而是必须更改电路或者说更改结构，甚至重新设计这个机器。 这样就很坑爹了啊。如果说计算机只能用来打游戏，不能用来写代码，或者说只能用来写代码，不能用来玩游戏，那么我们就不能先玩一会游戏再写一会代码了，这样子是非常不合理的。于是冯诺依曼就想着将程序存储起来，然后在设计底层硬件的时候，不再是设计专有的电路，而是设计一个通用电路，当我们需要运行某种程序的时候，我们先把这段程序翻译成电路能够理解的语言，然后让通用电路去执行相关的逻辑。 这就是冯诺依曼体系的核心概念——存储程序指令，设计通用电路。 了解了冯诺依曼体系是怎样诞生的，如果能够理解冯诺依曼体系给计算机领域带来的巨大改变，我们就能明白冯诺依曼体系为什么这么重要了。由冯诺依曼体系所延伸的存储型计算机的概念，改变了之前糟糕的一切

哈佛结构是为了高速数据处理而采用的，因为可以同时读取指令和数据（分开存储的）。大大提高了数据吞吐率。缺点是结构复杂。 通用微机指令和数据是混合存储的，结构上简单，成本低。假设是哈佛结构：你就得在电脑安装两块硬盘，一块装程序，一块装数据，内存装两根，一根储存指令，一根存储数据…… 是什么结构要看总线结构的。51单片机虽然数据指令存储区是分开的，但总线是分时复用得，所以顶多算改进型的哈佛结构，呵呵。ARM9虽然是哈佛德，但是之前的版本也还是冯诺结构。早期的X86能迅速占有市场，一条很重要的原因，正是靠了冯 诺依曼这种实现简单，成本低的总线结构。楼上的兄弟有一点说的不确切，现在的处理器虽然外部总线上看是诺依曼结构的，但是由于内部CACHE的存在，因此实际上内部来看已经算是改进型哈佛结构的了。 这个问题21ic上讨论翻了无数个帖子，没有什么定论，见仁见智。 至于优缺点，呵呵，楼上的兄弟说的就比较的明白了。哈佛结构就是复杂，对外围设备的连接与处理要求高，十分不适合外围存储器的扩展。所以早期通用CPU难以采用这种结构。而单片机，由于内部集成了所需的存储器，所以采用哈佛结构也未尝不可。现在的处理器，依托CACHE的存在，已经很好的将二者统一起来了。 来源： https://www.cnblogs.com/CodeWorkerLiMing/p/11904739.html