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。緩存

硬件系統模型:

QQ圖片20200316093309.png

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。QQ圖片20200316095618.png

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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