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冯诺依曼结构和哈佛结构的区别是什么

分类:知识大全作者:互联网王者 发布时间:2019-03-07 17:48:37阅读:2.8万+ 属地:未知

引言:众所周知,计算机处理器有种体系架构,分别为哈佛结构(Harvard architecture)和冯·诺依曼架构(von Neumann architecture)。

        众所周知,计算机处理器有种体系架构,分别为哈佛结构(Harvard architecture)和冯·诺依曼架构(von Neumann architecture)。哈佛结构是由哈佛大学的两位教授霍华德·艾肯和霍尔曼·威尔士共同开发的,最初被应用于第一台电子计算机——哈佛马克I中。冯·诺依曼架构是→约翰·冯·诺依曼与戈德斯坦、勃克斯等人在“101页报告”提出了计算机体系架构。哈佛结构和冯·诺依曼结构的主要区别在于对指令和数据的处理方式不同。



        哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构,在这种结构中,使用两个独立的存储器模块,分别存储指令和数据,每个存储模块都不允许指令和数据并存。处理器的流程是首先到程序指令存储器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据存储器中读取数据进行操作。哈佛结构使用独立的两条总线,分别作为CPU与每个存储器之间的专用通信路径,而这两条总线之间毫无关联。哈佛结构的优点在于,由于程序指令和数据有不同的数据宽度,可以同时取指和取操作数,哈佛结构其程序指令和数据指令执行时可以预先读取下一条指令,从而提高了数据处理能力和指令的执行速度。



        冯·诺依曼结构,也称普林斯顿结构。冯·诺依曼结构是一种将程序指令存储和数据存储合并在一起的存储器结构,在这种结构中,数据总线和指令总线是共用的,

冯诺依曼结构中不独立区分程序和数据空间,处理器只有一套总线,即程序和数据空间共用地址和数据总线,取指令和取数据不能同时进行。冯·诺依曼结构的优点在于,指令丰富,功能较强,节约硬件资源,但取指令和取数据不能同时进行,指令运行速度受到限制。冯诺依曼结构其程序指令和数据指令执行时不可以预先读取下一条指令,需要依次读取,执行效率较低。


        总体而言,两种架构各有优缺点,冯·诺依曼架构结构更简单,适用通用计算机领域,适用于多种不同类型的计算任务,哈佛架构则适用于一些特定的应用领域。


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