当前的主流计算机系统结构采用什么结构

计算机系统结构采用“冯·诺依曼”结构。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,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);该结构的特点是“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。

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。

关键词: 主流计算机系统用什么结构 冯·诺依曼计算机体系结构缺陷 储存器件