冯 诺依曼体系结构计算机的特点是什么?
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发布时间：2022-04-24 06:36
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时间：2022-04-03 08:20
1、计算机处理的数据和指令一律用二进制数表示
2、计算机运行过程中，把要执行的程序和处理的数据首先存入主存储器，计算机执行程序时，将自动地并按顺序从主存储器中取出指令一条一条地执行，这一概念称作顺序执行程序。
3、计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。
美籍匈牙利数学家冯·诺伊曼于1946年提出存储程序原理，把程序本身当作数据来对待，程序和该程序处理的数据用同样的方式储存。 人们把冯·诺伊曼的这个理论称为冯·诺伊曼体系结构。
扩展资料
冯·诺伊曼体系结构计算机的发展历史：
1、60年代中期以前，是计算机体系结构发展的早期时代。在这个时期通用硬件已经相当普遍，软件却是为每个具体应用而专门编写的，大多数人认为软件开发是无需预先计划的事情。
2、从60年代中期到70年代中期，是计算机体系结构发展的第二代。在这10年中计算机技术有了很大进步。多道程序、多用户系统引入了人机交互的新概念，开创了计算机应用的新境界，使硬件和软件的配合上了一个新的层次。
3、计算机体系结构发展的第三代从20世纪70年代中期开始，并且跨越了整整10年。在这10年中计算机技术又有了很大进步。分布式系统极大地增加了计算机系统的复杂性，局域网、广域网、宽带数字通信以及对“即时”数据访问需求的增加。
4、计算机体系结构发展的*从20世纪80年代中期开始，这个阶段，人们感受到的是硬件和软件的综合效果。由复杂操作系统控制的强大的桌面机及局域网和广域网，与先进的应用软件相配合，已经成为当前的主流。
参考资料来源：百度百科-冯诺依曼体系结构
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时间：2022-04-03 09:38
1、单处理机结构，机器以运算器为中心；
2、采用程序存储思想；
3、指令和数据一样可以参与运算；
4、数据以二进制表示；
5、将软件和硬件完全分离；
6、指令由操作码和操作数组成；
7、指令顺序执行。
冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构，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。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置，因此程序指令和数据的宽度相同，如英特尔公司的8086*处理器的程序指令和数据都是16位宽。
数学家冯·诺依曼提出了计算机制造的三个基本原则，即采用二进制逻辑、程序存储执行以及计算机由五个部分组成（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。
冯·诺伊曼瓶颈
将CPU与存储器分开并非十全十美，反而会导致所谓的冯·诺伊曼瓶颈（von Neumann bottleneck）：
在CPU与存储器之间的流量（资料传输率）与存储器的容量相比起来相当小，在现代电脑中，流量与CPU的工作效率相比之下非常小，在某些情况下（当CPU需要在巨大的资料上运行一些简单指令时），资料流量就成了整体效率非常严重的*。
CPU将会在资料输入或输出存储器时闲置。由于CPU速度远大于存储器读写速率，因此瓶颈问题越来越严重。
在CPU与存储器间的缓存存储器抒解了冯·诺伊曼瓶颈的性能问题。另外，分支预测（branch prediction）算法的创建也帮助缓和了此问题。巴科斯在1977年论述的“智能瓶颈”已改变甚多。且巴科斯对于此问题的解决方案并没有造成明显影响。
现代的函数式编程以及面向对象编程已较少运行如早期Fortran一般会“将大量数值从存储器搬入搬出的操作”，但平心而论，这些操作的确占用电脑大部分的运行时间。
以上内容参考 百度百科-冯·诺依曼结构
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时间：2022-04-03 11:12
冯·诺依曼结构计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。美藉匈牙利科学家冯·诺依曼结构（John von Neumann）奠定了现代计算机的基本结构，其特点是：1）使用单一的处理部件来完成计算、存储以及通信的工作。2）存储单元是定长的线性组织。3）存储空间的单元是直接寻址的。4）使用低级机器语言，指令通过操作码来完成简单的操作。5）对计算进行集中的顺序控制。6）计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成并规定了它们的基本功能。7）彩二进制形式表示数据和指令。8）在执行程序和处理数据时必须将程序和数据道德从外存储器装入主存储器中，然后才能使计算机在工作时能够自动调整地从存储器中取出指令并加以执行。这就是存储程序概念的基本原理。
