1.2.1　馮·諾依曼思想

1946年，馮·諾依曼等3人共同發表一篇題為“電子計算機裝置邏輯結構初探”的論文，在文中詳細描述了計算機的邏輯設計、指令修改的概念以及計算機的電子電路，提出了一個完整的現代計算機雛形，如圖1-1所示。

圖1-1　典型的馮·諾依曼計算機體系結構圖

馮·諾依曼結構規定控制器是根據存放在存儲器中的程序工作，即計算機的工作過程就是運行程序的過程。為了使計算機能正常工作，程序必須預先存放在存儲器中。這就是存儲程序的概念。馮·諾依曼結構的特點歸納如下：

①計算機由運算器、存儲器、控制器、輸入設備和輸出設備五大部件組成。

②指令和數據以同等地位存放于存儲器內，并可按地址尋訪。

③指令和數據均用二進制數表示。

④指令由操作碼和地址碼組成，操作碼用來表示操作的性質，地址碼用來表示操作數在存儲器中的位置。

⑤指令在存儲器內按順序存放。通常，指令是順序執行的，在特定條件下，可根據運算結果或根據設定的條件改變執行順序。

⑥機器以運算器為中心，輸入/輸出設備與存儲器間的數據傳送通過運算器完成。

而現代計算機與早期計算機相比在結構上還是有不少變化的，如從以運算器為中心改為以存儲器為中心，如圖1-2所示。但就其結構原理來說，目前絕大多數計算機仍建立在存儲程序概念的基礎上。馮·諾依曼型計算機的這種工作方式稱為控制驅動。控制驅動是由指令流來驅動數據流的。

圖1-2　以存儲為中心的計算機體系結構圖