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能够识别的信息形式,常见的有键盘,鼠标等
  • 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

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:

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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。因此,处理器与内存相比,虽然储存空间极小(仅有几百个字节),但是运行速度确实内存的几百倍。
  • 因此,我们在CPU中引入高速缓存存储器,使CPU容量扩充至几万字节,而且运行速度和访问寄存器几乎一样快。QQ图片20200316095618.png

存储设备的层次结构

  • 自上而下,设备访问速度越来越慢,储存空间越来越大,每字节序列造价也越来越便宜。
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无欲则刚
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