图灵模型和冯诺伊曼结构
何为计算机?虽然身在计算机行业,但被突然这么一问还是懵了一下。
所谓计算机就是一个机器,我们输入数据,经过它的处理返回给我们输出数据。这样说好像是没问题,但相当的不严谨。图灵给出了定义,计算机应该是一个通用设备,可以做任何运算。
那怎么来实现呢?下图给出了一个简化的模型:
我们可以根据需求来编写程序,从而让计算机根据我们的要求的处理数据。现在的计算机就是基于图灵模型。
现在我们给出一个结论:计算机是一台,只要有合适的程序,它就可以做任何运算的一台机器。
下面我们来看一下冯诺伊曼结构,冯诺伊曼结构就是在图灵模型的基础上对计算机的具体实现(图灵模型是在哲学上对现代计算机的首次描述)。
在冯诺伊曼结构中有两个重要的观点:
- 在计算机中的一切数据都是以二进制的形式进行存储
- 程序像数据一样,存储在存储器中
冯诺伊曼结构中计算机由五大硬件组成:
- 存储器:用于存储数据和程序 (内存)
- 算数逻辑单元:用来进行逻辑运算、移位运算、算数运算
- 控制单元:对其他子系统进行控制
- 输入系统:负责从计算机外部接受输入数据和程序
- 输出系统:负责将计算机的处理结果输出到计算机外部
*2+3 现在称为CPU , 4+5 I/O系统(硬盘)