1. 直到今天,計算機中採用程序內存,或稱存儲器成語原理,原理的提出者是誰
馮·諾依曼
計算機存儲程序原理由美籍匈牙利數學家馮·諾依曼於1946年提出的,把程序本身當作數據來對待,程序和該程序處理的數據用同樣的方式儲存,這正是治癒「神童」ENIAC健忘症的良方。馮·諾依曼和同事們依據此原理設計出了一個完整的現代計算機雛形,並確定了存儲程序計算機的五大組成部分和基本工作方法。馮·諾依曼的這一設計思想被譽為計算機發展史上的里程碑,標志著計算機時代的真正開始。
-供參考
2. 世界上首次提出儲存程序計算機體系結構的人是
世界上首次提出儲存程序計算機體系結構的人是馮諾伊曼
3. 以程序存儲和程序控制為基礎的計算機結構是誰提出的
馮·諾依曼
解釋:
1945年,馮·諾依曼首先提出了「存儲程序」的概念和二進制原理 在典型情況下,完成一條指令需要3個步驟,即:取指令、指令解碼和執行指令。
4. 世界上首次提出存儲程序計算機體系結構的是誰
馮.諾依曼
5. 首次提出「儲存程序」的計算機設計思想家是誰
馮·諾依曼由ENIAC機研製組的戈爾德斯廷中尉介紹參加ENIAC機研製小組後,便帶領這批富有創新精神的年輕科技人員,向著更高的目標進軍.1945年,他們在共同討論的基礎上,發表了一個全新的"存儲程序通用電子計算機方案"--EDVAC(Electronic Discrete Variable AutomaticCompUter的縮寫).在這過程中,馮·諾依曼顯示出他雄厚的數理基礎知識,充分發揮了他的顧問作用及探索問題和綜合分析的能力。諾伊曼以「關於EDVAC的報告草案」為題,起草了長達101頁的總結報告。報告廣泛而具體地介紹了製造電子計算機和程序設計的新思想。這份報告是計算機發展史上一個劃時代的文獻,它向世界宣告:電子計算機的時代開始了。
EDVAC方案明確奠定了新機器由五個部分組成,包括:運算器、邏輯控制裝置、存儲器、輸入和輸出設備,並描述了這五部分的職能和相互關系.報告中,諾伊曼對EDVAC中的兩大設計思想作了進一步的論證,為計算機的設計樹立了一座里程碑。
設計思想之一是二進制,他根據電子元件雙穩工作的特點,建議在電子計算機中採用二進制。報告提到了二進制的優點,並預言,二進制的採用將大簡化機器的邏輯線路。
現在使用的計算機,其基本工作原理是存儲程序和程序控制,它是由世界著名數學家馮·諾依曼提出的。美籍匈牙利數學家馮·諾依曼被稱為「計算機之父」。
6. 以程序存儲和程序控制為基礎的計算機結構是由()提出的
以程序存儲和程序控制為基礎的計算機結構是由馮·諾依曼提出的。
工作原理
1、首先,把程序和數據通過輸入輸出設備送入內存。一般的內存都是劃分為很多存儲單元,每個存儲單元都有地址編號,這樣按一定順序把程序和數據存起來,而且還把內存分為若干個區域,比如有專門存放程序區和專門存放數據的數據區。
2、其次,執行程序,必須從第一條指令開始,以後一條一條地執行。
(6)首次提出存儲操作結構的是誰擴展閱讀
根據存儲程序控制結構構成的計算機,必須具有如下功能:
1、把需要的程序和數據送至計算機中;
2、必須具有長期記憶程序、數據、中間結果及最終運算結果的能力;
3、能夠完成各種算術、邏輯運算和數據傳送等數據加工處理的能力;
4、能夠根據需要控製程序走向,並能根據指令控制機器的各部件協調操作;
5、能夠按照要求將處理結果輸出給用戶。
7. 請問世界上第一台使用「存儲程序」的計算機是EDVAC還是EDSAC他們分別是哪個國家的
世界上首次實現存儲程序的計算機是EDSAC。
在研製ENIAC的同時,以馮·諾依曼為首的研製小組提出了」存儲程序控制」的計算機結構,並開始了存儲程序控制的計算機EDVAC的研製。由於種種原因,EDVAC直到1951年才問世,而吸收了馮,諾依曼的設計思想,由英國盒0橋大學研製的EDSAC先於它兩年誕生,成為事實上的第一台存儲程序的計算機。
望採納
8. 什麼是馮諾·依曼結構
馮·諾依曼結構也稱普林斯頓結構,是一種將程序指令存儲器和數據存儲器合並在一起的存儲器結構。程序指令存儲地址和數據存儲地址指向同一個存儲器的不同物理位置,因此程序指令和數據的寬度相同,如英特爾公司的8086中央處理器的程序指令和數據都是16位寬。
結構介紹:
說到計算機的發展,就不能不提到美國科學家馮·諾依曼。從20世紀初,物理學和電子學科學家們就在爭論製造可以進行數值計算的機器應該採用什麼樣的結構。人們被十進制這個人類習慣的計數方法所困擾。所以,那時以研製模擬計算機的呼聲更為響亮和有力。20世紀30年代中期,美國科學家馮·諾依曼大膽的提出:拋棄十進制,採用二進製作為數字計算機的數制基礎。同時,他還說預先編制計算程序,然後由計算機來按照人們事前制定的計算順序來執行數值計算工作。
人們把馮·諾依曼的這個理論稱為馮·諾依曼體系結構。從EDVAC到當前最先進的計算機都採用的是馮諾依曼體系結構。所以馮·諾依曼是當之無愧的數字計算機之父。
人們把利用這種概念和原理設計的電子計算機系統統稱為「馮.諾曼型結構」計算機。馮.諾曼結構的處理器使用同一個存儲器,經由同一個匯流排傳輸。
內容
特點
馮.諾依曼結構處理器具有以下幾個特點:
1:必須有一個存儲器;
2:必須有一個控制器;
3:必須有一個運算器,用於完成算術運算和邏輯運算;
4:必須有輸入設備和輸出設備,用於進行人機通信。
:另外,程序和數據統一存儲並在程序控制下自動工作
功能
根據馮·諾依曼體系結構構成的計算機,必須具有如下功能:
把需要的程序和數據送至計算機中。
必須具有長期記憶程序、數據、中間結果及最終運算結果的能力。
能夠完成各種算術、邏輯運算和數據傳送等數據加工處理的能力。
能夠按照要求將處理結果輸出給用戶。
為了完成上述的功能,計算機必須具備五大基本組成部件,
包括:
輸入數據和程序的輸入設備;
記憶程序和數據的存儲器;
完成數據加工處理的運算器;
控製程序執行的控制器;
輸出處理結果的輸出設備。
瓶頸
將CPU與內存分開並非十全十美,反而會導致所謂的馮·諾伊曼瓶頸(von Neumann bottleneck):在CPU與內存之間的流量(資料傳輸率)與內存的容量相比起來相當小,在現代電腦中,流量與CPU的工作效率相比之下非常小,在某些情況下(當CPU需要在巨大的資料上執行一些簡單指令時),資料流量就成了整體效率非常嚴重的限制。CPU將會在資料輸入或輸出內存時閑置。由於CPU速度以及內存容量的成長速率遠大於雙方之間的流量,因此瓶頸問題越來越嚴重。而馮·諾伊曼瓶頸是約翰·巴科斯在1977年ACM圖靈獎得獎致詞時第一次出現,根據巴科斯所言:
「……確實有一個變更儲存裝置的方法,比藉由馮·諾伊曼瓶頸流通大量資料更為先進。瓶頸這詞不僅是對於問題本身資料流量的敘述,更重要地,也是個使我們的思考方法局限在『一次一字元』模式的智能瓶頸。它使我們怯於思考更廣泛的概念。因此編程成為一種計劃與詳述通過馮·諾伊曼瓶頸的字元資料流,且大部分的問題不在於資料的特徵,而是如何找出資料。」
在CPU與內存間的快取內存抒解了馮·諾伊曼瓶頸的效能問題。另外,分支預測(branch predictor)演算法的建立也幫助緩和了此問題。巴科斯在1977年論述的「智能瓶頸」已改變甚多。且巴科斯對於此問題的解決方案並沒有造成明顯影響。現代的函數式編程以及面向對象編程已較少執行如早期Fortran一般會「將大量數值從內存搬入搬出的操作」,但平心而論,這些操作的確佔用電腦大部分的執行時間。
中央處理器的體系架構可以分為:馮·諾依曼結構和哈佛結構
結構
使用馮·諾伊曼結構的中央處理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特爾公司的8086,英特爾公司的其他中央處理器、ARM的ARM7、MIPS公司的MIPS處理器也採用了馮·諾依曼結構。
1945年,馮·諾依曼首先提出了「存儲程序」的概念和二進制原理,後來,人們把利用這種概念和原理設計的電子計算機系統統稱為「馮·諾依曼型結構」計算機。馮·諾依曼結構的處理器使用同一個存儲器,經由同一個匯流排傳輸。
馮·諾曼結構處理器具有以下幾個特點:必須有一個存儲器;必須有一個控制器;必須有一個運算器,用於完成算術運算和邏輯運算;必須有輸入和輸出設備,用於進行人機通信。
哈佛結構
哈佛結構是一種將程序指令存儲和數據存儲分開的存儲器結構。中央處理器首先到程序指令存儲器中讀取程序指令內容,解碼後得到數據地址,再到相應的數據存儲器中讀取數據,並進行下一步的操作(通常是執行)。程序指令存儲和數據存儲分開,可以使指令和數據有不同的數據寬度,如Microchip公司的PIC16晶元的程序指令是14位寬度,而數據是8位寬度。
哈佛結構的微處理器通常具有較高的執行效率。其程序指令和數據指令分開組織和存儲的,執行時可以預先讀取下一條指令。使用哈佛結構的中央處理器和微控制器有很多,除了上面提到的Microchip公司的PIC系列晶元,還有摩托羅拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、ATMEL公司的AVR系列和ARM公司的ARM9、ARM10和ARM11。
哈佛結構是指程序和數據空間獨立的體系結構,目的是為了減輕程序運行時的訪存瓶頸。
例如最常見的卷積運算中, 一條指令同時取兩個操作數, 在流水線處理時, 同時還有一個取指操作,如果程序和數據通過一條匯流排訪問,取指和取數必會產生沖突,而這對大運算量的循環的執行效率是很不利的。哈佛結構能基本上解決取指和取數的沖突問題。而對另一個操作數的訪問,就只能採用Enhanced哈佛結構了,例如像TI那樣,數據區再split,並多一組匯流排。或向AD那樣,採用指令cache,指令區可存放一部分數據。
在DSP演算法中,最大量的工作之一是與存儲器交換信息,這其中包括作為輸入信號的采樣數據、濾波器系數和程序指令。例如,如果將保存在存儲器中的2個數相乘,就需要從存儲器中取3個二進制數,即2個要乘的數和1個描述如何去做的程序指令。DSP內部一般採用的是哈佛結構,它在片內至少有4套匯流排:程序的數據匯流排,程序的地址匯流排,數據的數據匯流排和數據的地址匯流排。這種分離的程序匯流排和數據匯流排,可允許同時獲取指令字(來自程序存儲器)和操作數(來自數據存儲器),而互不幹擾。這意味著在一個機器周期內可以同時准備好指令和操作數。有的DSP晶元內部還包含有其他匯流排,如DMA匯流排等,可實現單周期內完成更多的工作。這種多匯流排結構就好像在DSP內部架起了四通八達的高速公路,保障運算單元及時地取到需要的數據,提高運算速度。因此,對DSP來說,內部匯流排是個資源,匯流排越多,可以完成的功能就越復雜。超級哈佛結構(superHarvard architecture,縮寫為SHARC),它在哈佛結構上增加了指令cache(緩存)和專用的I/O控制器。
哈佛結構處理器有兩個明顯的特點:使用兩個獨立的存儲器模塊,分別存儲指令和數據,每個存儲模塊都不允許指令和數據並存;使用獨立的兩條匯流排,分別作為CPU與每個存儲器之間的專用通信路徑,而這兩條匯流排之間毫無關聯。
改進的哈佛結構,其結構特點為:以便實現並行處理;具有一條獨立的地址匯流排和一條獨立的數據匯流排,利用公用地址匯流排訪問兩個存儲模塊(程序存儲模塊和數據存儲模塊),公用數據匯流排則被用來完成程序存儲模塊或數據存儲模塊與CPU之間的數據傳輸。
9. 計算機採用的「程序存儲」原理,提出這個原理的誰
提出計算機採用「程序存儲」原理的是:馮·諾依曼
中文名:約翰·馮·諾依曼
外文名:John von Neumann
國籍:匈牙利-美國
民族:猶太人
出生地:匈牙利布達佩斯
出生日期:1903年12月28日
逝世日期:1957年2月8日
職業:數學家、計算機學家、物理學家、化學家
畢業院校:蘇黎世聯邦工業大學化學系、布達佩斯大學數學系
信仰:天主教
主要成就:馮·諾依曼結構 博弈論
代表作品:《博弈論與經濟行為》
血型:O型
主要成就:計算機、經濟學、數學、物理學
馮·諾依曼於1946年提出的,把程序本身當作數據來對待,程序和該程序處理的數據用同樣的方式儲存,這正是治癒「神童」ENIAC健忘症的良方。馮·諾依曼和同事們依據此原理設計出了一個完整的現代計算機雛形,並確定了存儲程序計算機的五大組成部分和基本工作方法。馮·諾依曼的這一設計思想被譽為計算機發展史上的里程碑,標志著計算機時代的真正開始。
一般認為ENIAC機是世界第一台電子計算機,它是由美國科學家研製的,於1946年2月14日在費城開始運行。其實由湯米、費勞爾斯等英國科學家研製的「科洛薩斯」計算機比ENIAC機問世早兩年多,於1944年1月10日在布萊奇利園區開始運行。
ENIAC機證明電子真空技術可以大大地提高計算技術,不過,ENIAC機本身存在兩大缺點:
(1)沒有存儲器;
(2)它用布線接板進行控制,甚至要搭接幾天,計算速度也就被這一工作抵消了。ENIAC機研製組的莫克利和埃克特顯然是感到了這一點,他們也想盡快著手研製另一台計算機,以便改進。