冯诺依曼原理的主要思想是什么

美籍匈牙利数学家冯·诺依曼于1946年存储程序原理,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,冯·诺依曼和同事们设计出了一个完整的现代计算机雏形,并确定了存储程序计算机的五大组成部分和基本工作方法冯·诺依曼的这一设计思想被誉为计算机发展史上的里程碑,标志着计算机时代的真正开始

虽然计算机技术发展很快,但“存储程序原理”至今仍然是计算机内在的基本工作原理自计算机诞生的那一天起,这一原理就决定了人们使用计算机的主要方式——编写程序和运行程序科学家们一直致力于提高程序设计的自动化水平,改进用户的操作界面,提供各种开发工具、环境与平台,其目的都是为了让人们更加方便地使用计算机,可以少编程甚至不编程来使用计算机,因为计算机编程毕竟是一项复杂的脑力劳动但不管用户的开发与使用界面如何演变,“存储程序原理”没有变,它仍然是我们理解计算机系统功能与特征的基础

冯·诺依曼结构计算机

（1）计算机工作原理：

存储程序（或程序存储）。1946年美籍匈牙利人冯·诺依曼提出。

（2）存储程序原理的主要思想：将程序和数据存放到计算机内部的存储器中，计算机在程序的控制下一步一步进行处理，直到得出结果。

冯·诺依曼结构计算机（存储程序计算机）：按存储原理设计的计算机。

今天我们所使用的计算机，不管机型大小，都属于冯·诺依曼结构计算机。

（3）冯·诺依曼结构的主要特点

（1）存储程序控制：要求计算机完成的功能，必须事先编制好相应的程序，并输入到存储器中，计算机的工作过程是运行程序的过程；

（2）程序由指令构成，程序和数据都用二进制数表示；

（3）指令由操作码和地址码构成；

（4）机器以cpu为中心。

冯诺依曼计算机的基本原理是：计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。人们把冯·诺伊曼的这个理论称为冯·诺伊曼体系结构。

冯诺依曼体系结构的特点：

(1)计算机处理的数据和指令一律用二进制数表示。

(2)顺序执行程序。

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（内存），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。

冯·诺依曼体系结构的要点是：

计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。人们把冯·诺伊曼的这个理论称为冯·诺伊曼体系结构。

冯·诺依曼体系结构采用存储程序方式，指令和数据不加区别混合存储在同一个存储器中，数据和程序在内存中是没有区别的,它们都是内存中的数据,当EIP指针指向哪。

CPU就加载那段内存中的数据,如果是不正确的指令格式,CPU就会发生错误中断 在现在CPU的保护模式中,每个内存段都有其描述符,这个描述符记录着这个内存段的访问权限(可读,可写,可执行)。

就是我们常见的计算机。

冯诺依曼理论的要点是：数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。

其主要内容是：

1计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。

2程序和数据以二进制代码形式不加区别地存放在存储器中，存放位置由地址确定。

3控制器根据存放在存储器中地指令序列（程序）进行工作，并由一个程序计数器控制指令地执行。控制器具有判断能力，能根据计算结果选择不同的工作流程。

根据冯诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功能：

把需要的程序和数据送至计算机中。

必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。

能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。

能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。

能够按照要求将处理结果输出给用户。

为了完成上述的功能，计算机必须具备五大基本组成部件，包括：

输入数据和程序的输入设备；

记忆程序和数据的存储器；

完成数据加工处理的运算器；

控制程序执行的控制器；

输出处理结果的输出设备

。

冯·诺依曼结构又称作普林斯顿体系结构（Princetionarchitecture）。

1945年，冯·诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理，后来，人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯诺曼型结构”计算机。冯诺曼结构的处理器使用同一个存储器，经由同一个总线传输。

冯诺曼结构处理器具有以下几个特点：

必须有一个存储器；

必须有一个控制器；

必须有一个运算器，用于完成算术运算和逻辑运算；

必须有输入和输出设备，用于进行人机通信。

冯·诺依曼的主要贡献就是提出并实现了“存储程序”的概念。由于指令和数据都是二进制码，指令和操作数的地址又密切相关，因此，当初选择这种结构是自然的。但是，这种指令和数据共享同一总线的结构，使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈，影响了数据处理速度的提高。

在典型情况下，完成一条指令需要3个步骤，即：取指令、指令译码和执行指令。从指令流的定时关系也可看出冯·诺依曼结构与哈佛结构处理方式的差别。举一个最简单的对存储器进行读写操作的指令，指令1至指令3均为存、取数指令，对冯诺曼结构处理器，由于取指令和存取数据要从同一个存储空间存取，经由同一总线传输，因而它们无法重叠执行，只有一个完成后再进行下一个。

设计思想之一是二进制，他根据电子元件双稳工作的特点，建议在电子计算机中采用二进制。报告提到了二进制的优点，并预言，二进制的采用将大简化机器的逻辑线路。

由五个部分组成，包括：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备。

扩展资料：

相关特点：

采用二进制形式表示数据和指令：在存储程序的计算机中，数据和指令都是以二进制形式存储在存储器中的。从存储器存储的内容来看两者并无区别．都是由0和1组成的代码序列，只是各自约定的含义不同而已。

计算机在读取指令时，把从计算机读到的信息看作是指令；而在读取数据时，把从计算机读到的信息看作是操作数。数据和指令在软件编制中就已加以区分，所以正常情况下两者不会产生混乱。

有时我们也把存储在存储器中的数据和指令统称为数据，因为程序信息本身也可以作为被处理的对象，进行加工处理，例如对照程序进行编译，就是将源程序当作被加工处理的对象。

参考资料来源：百度百科-冯。诺依曼计算机

参考资料来源：百度百科-冯·诺伊曼结构

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