計算機系統漫遊 | 馮諾依曼體系結構

馮諾依曼體系結構的硬件組成

主要由五大部件組成：

• 存儲器：用來存放數據和程序
• 運算器：主要運行算數運算和邏輯運算，並將中間結果暫存到運算器中
• 控制器：主要用來控制和指揮程序和數據的輸入運行，以及處理運算結果
• 輸入設備：用來將人們熟悉的信息形式轉換爲機器可以識別的信息形式，常見的有鍵盤，鼠標等
• 輸出設備：能夠將機器運算結果轉換爲人們熟悉的信息形式，如打印機輸出，顯示器輸出等

其中，運算器和控制器合爲處理器（CPU），輸入輸出設備合爲I/O設備。

硬件系統模型：

高速緩存的出現

• 機械原理：儲存設備越大，運行越慢；存儲設備運行越快，造價越高。所以，處理器與內存相比，雖然儲存空間極小（僅有幾百個字節），可是運行速度確實內存的幾百倍。
• 所以，咱們在CPU中引入高速緩存存儲器，使CPU容量擴充至幾萬字節，並且運行速度和訪問寄存器幾乎同樣快。

存儲設備的層次結構

• 自上而下，設備訪問速度愈來愈慢，儲存空間愈來愈大，每字節序列造價也愈來愈便宜。
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