简述冯诺依曼存储程序的基本思想:从冯诺依曼的存储程序
简述冯诺依曼存储程序的基本思想:从冯诺依曼的存储程序复杂的逻辑功能单元都是由简单的逻辑电路搭建而成的,硬件就是逻辑电路的硬连接,软件就是这些逻辑电路的软连接(软件的指令序列也就是01序列而已)。晶体管开关的连线组合能完成一定功能(如加法机、记忆电路),就是硬件,而能完成一定功能的软件的指令序列(01序列)相当于晶体管开关的重新连线,因而具备了新的功能;因为现在任何操作,任何指令都既可以用软件来实现,又可以用硬件来完成,软件和硬件的界限已经很模糊了。通过软件的固化(像做成芯片等),可以将软件和硬件紧密联系在一起。硬件实现——优点:速度快,功耗低,性能指标高;缺点:不灵活不易升级,需要硬件成本。软件实现——优点:灵活多边,易于升级,不需要硬件成本;缺点:性能指标较弱,功耗较高。
计算机有硬件和软件的概念,硬件是计算机的实体组成,软件是一些程序集。没有软件的计算机基本无法操作,也谈不上什么价值。而软件必然需要硬件做为支撑。装备了软件的计算机才可以显露其强大和神奇之处。
20世纪50年代冯诺依曼提出“存储程序”和五大部件的概念(此概念及硬件实现之前就有萌芽,冯诺依曼有了系统、清晰的表达),这是一个硬件的思维,也是一种程序的思想。所以编程的概念也可以结合硬件的五大部件去理解。
硬件和软件的逻辑等价性
随着大规模集成电路的发展和软件硬化的趋势,计算机系统的软、硬件界限已经变得模糊了。任何操作可以由软件来实现,也可由硬件来实现;任何指令的执行可以由硬件来完成,同样也可以由软件来完成。互相转化的媒介是硬件和软件的逻辑等价性。
因为现在任何操作,任何指令都既可以用软件来实现,又可以用硬件来完成,软件和硬件的界限已经很模糊了。通过软件的固化(像做成芯片等),可以将软件和硬件紧密联系在一起。
硬件实现——优点:速度快,功耗低,性能指标高;缺点:不灵活不易升级,需要硬件成本。
软件实现——优点:灵活多边,易于升级,不需要硬件成本;缺点:性能指标较弱,功耗较高。
晶体管开关的连线组合能完成一定功能(如加法机、记忆电路),就是硬件,而能完成一定功能的软件的指令序列(01序列)相当于晶体管开关的重新连线,因而具备了新的功能;
复杂的逻辑功能单元都是由简单的逻辑电路搭建而成的,硬件就是逻辑电路的硬连接,软件就是这些逻辑电路的软连接(软件的指令序列也就是01序列而已)。
打个比方,mp3既可以用软件的播放器播放,也可以用专用的音频解码芯片解码实现播放。
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