冯诺依曼体系结构
我们常见的计算机,如笔记本。我们不常见的计算机,如服务器,大部分都遵守冯诺依曼体系。
冯·诺依曼体系结构
冯·诺依曼体系结构 也是现代计算机的 硬件 体系结构,它包括五大硬件单元:
- 输入设备:键盘、鼠标、摄像头等
- 输出设备:显示器 、打印机等
- 存储器:内存
- 运算器:用于完成 算术运算 和 逻辑运算
- 控制器
其中 运算器 和 控制器 组成 中央处理器,也叫 CPU。
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功能
- 把需要的程序和数据送至计算机中。
- 必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。
- 能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。
- 能够按照要求将处理结果输出给用户。
工作原理(流程)
输入设备获取数据存储到内存中,CPU 从内存中取出数据并进行处理,运算完毕后在交给内存,内存将 CPU 处理过的数据交给输出设备,由输出设备进行数据的输出。
注意
- 存储器指的是 内存,而不是 外存(磁盘)
- 不考虑缓存的情况下,这里的 CPU能且只能对内存进行读写,不能访问外设(输入或输出设备)外设(输入或输出设备)要进行输入或者输出数据时,也只能写入内存或者从内存中读取数据
- 所有设备都只能直接和内存打交道
GPU
GPU是一种特殊的CPU,专门针对一些特定场景进行优化计算(矩阵运算)。
内存和外存的对比
- 内存的存储空间较小,外存的存储空间较大
- 内存的访问速度较快(ns级别),外存的访问速度较慢(us级别),大概差了三四个数量级
- 内存的成本较高,外存成本较低
- 内存如果断电,数据就会丢失;外存则不会丢失(持久化储存)
注意:之前写的代码都是在内存中,new出来的空间就是在内存中申请空间。