计算机的组成及其功能
计算机的组成及其功能
在谈论计算机组成时必须提及一个人,因为我们今天所使用的计算机几乎都是用了相同的结构,这个机构就是以他的名字命名的,而这个人就是 冯·诺依曼
冯·诺依曼被誉为现代计算机之父,为什么这么说呢?因为现在的计算机几乎都采用了冯诺伊曼结构,要了解计算机,首先要知道什么是冯诺伊曼结构,当然冯诺伊曼结构是
非常丰富的我们只探寻其中的一些要点。
冯诺伊曼结构前世今生
要说起冯诺伊曼结构就要从 冯·诺依曼署名编写《EDVAC报告书的第一份草案》这份报告,
这份报告中详细描述了EDVAC这台计算机的设计方案,从那之后绝大多数的计算机都基于这个结构进行设计,这样的结构就被称为冯诺伊曼结构,这份报告长度为101页,这是其中的一张手绘稿
可以清晰的看到EDVAC的字样,虽然最终并未完稿但其内容已经非常丰富,主要论述了2个重要思想
1)控制计算机的程序应该存储在存储器中而不是开关连线 ps. 若在开关连线中实现则计算机的效率将大大降低
2)计算机应该采用二进制,而不是十进制 ps. 若采用十进制则计算机内部结构将会异常复杂
这份报告还明确了计算机内部结构应该有5个部分组成
[1] 运算器 简称CA 中央算数运算
[2] 控制器 简称CC中央控制
[3] 存储器 简称M
[4] 输入设备 简称I
[5]输出设备 简称O
这五个组成部分对应现代计算机如下表格
运算器 | CPU(微处理器) |
控制器 | |
存储器 | RAM(内存) 硬盘(外存) |
输入设备 | 键盘 |
输出设备 | 显示屏 |
如果把冯诺伊曼结构比喻成餐馆的话,cpu 就是厨房,厨房中包含厨师(控制器)和灶具(运算器) 存储器(主存)就是货架 如下图
通俗的理解各个结构的功能大致就像这样厨师从仓库拿出任务单 然后通过任务单上的内容取出原料进行加工然后输出这是一次执行指令,如果用专业的图展示则是
计算机运转的核心就是执行指令