计算机的基本工作原理是什么?
冯·诺依曼结构特点
现代计算机发展所遵循的基本结构形式始终是冯·诺依曼机结构。这种结构特点是“程序存储,共享数据,顺序执行”,需要CPU从存储器取出指令和数据进行相应的计算。
主要特点有:
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。
扩展资料:
对冯·诺依曼计算机体系结构缺陷的分析:
1、指令和数据存储在同一个存储器中,形成系统对存储器的过分依赖。如果储存器件的发展受阻,系统的发展也将受阻。
2、指令在存储器中按其执行顺序存放,由指令计数器PC指明要执行的指令所在的单元地址。然后取出指令执行操作任务。所以指令的执行是串行。影响了系统执行的速度。
3、存储器是按地址访问的线性编址,按顺序排列的地址访问,利于存储和执行的机器语言指令,适用于作数值计算。但是高级语言表示的存储器则是一组有名字的变量,按名字调用变量,不按地址访问。机器语言同高级语言在语义上存在很大的间隔,称之为冯·诺依曼语义间隔。消除语义间隔成了计算机发展面临的一大难题。
4、冯·诺依曼体系结构计算机是为算术和逻辑运算而诞生的,目前在数值处理方面已经到达较高的速度和精度,而非数值处理应用领域发展缓慢,需要在体系结构方面有重大的突破。
5、传统的冯·诺依曼型结构属于控制驱动方式。它是执行指令代码对数值代码进行处理,只要指令明确,输入数据准确,启动程序后自动运行而且结果是预期的。
一旦指令和数据有错误,机器不会主动修改指令并完善程序。而人类生活中有许多信息是模糊的,事件的发生、发展和结果是不能预期的,现代计算机的智能是无法应对如此复杂任务的。