一、知识总览
二、早期冯诺依曼机的结构
2.1 早期冯诺依曼机的缺陷
ENIAC的缺陷：世界第一台计算机ENIAC需要手动接线控制每一步计算，手工操作耗时严重抵消了运算速度优势。
2.2 存储程序的概念
冯诺依曼提出了“存储程序”的概念。指将指令以二进制代码的形式事先输入计算机的主存储器（内存），然后按其在存储器中的首地址执行程序的第一条指令，以后就按该程序的规定顺序执行其他指令，直至程序执行结束
注意：说的是主存储器不是存储器！存储器包括主存（内存）和辅存（固态硬盘），前者属于主机，后者则属于I/O设备。像我们平时手机里的APP就是存放在辅存里面的，只有需要启动运行的时候才会把辅存里面的APP相关程序代码数据读到主存里面
2.3冯诺依曼机示意图
下图就是一个冯诺依曼机的示意图
控制器会利用电信号来协调其他部件相互配合的工作，也负责解析存储器里所存储的程序指令
- 五大部件：
- 输入设备：将数据和程序转换为二进制形式（如键盘）
- 运算器：执行算术运算（+−×÷）和逻辑运算（与或非）
- 存储器：存放待处理数据和程序指令（即内存）
- 控制器：解析指令并协调各部件工作（如读取加法指令后指挥运算器执行）
- 输出设备：将结果转换为人可读形式（如显示器）
实线箭头表示数据线（如输入→运算器→存储器）
虚线箭头表示控制线/反馈线（如控制器→运算器）
软硬件等效性：同一功能既可用软件（低成本低效）也可用硬件（高效高成本）实现，例如乘法可用专用电路或多次加法模拟。
2.3冯诺依曼计算机的特点：
- 计算机硬件系统由五大部件组成（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备）
- 指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访，但计算机应能区分它们
- 二进制存储：由操作码（如加减乘除）和地址码（数据存储位置）组成
- 采用“存储程序”的工作方式，控制流驱动方式
- 存储程序：提前存储指令和数据实现自动化执行（将事先编制好的程序和原始数据送入主存储器后才能执行，一旦程序被启动执行，就无须操作人员干预，计算机会自动逐条执行指令，直至程序执行结束）
- 以运算器为中心（输入/输出设备与存储器之间的数据传送通过运算器完成）
所有数据传输需经运算器中转（导致效率瓶颈）
2.4冯诺依曼机低效场景
低效场景：原材料（数据）必须经加工部门（运算器）中转才能入库（存储器），类比传统冯诺依曼结构的数据传输瓶颈。
三、现代计算机的结构
现代计算机以存储器为中心
我们常说的CPU=运算器+控制器，所以也可以上图的结构框图简化一下为下图
注意这里的主机和我们平常生活中说的主机是有区别的。平常说的主机除了有CPU和主存储器之外，还有硬盘，风扇之类。
四、总结
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