名稱
普林斯頓體系結構
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普林斯頓體系結構(Princetion architecture)又稱為馮"諾依曼結構。1945年,馮.諾曼首先提出了“存儲程式”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。
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。
馮.諾曼的主要貢獻就是提出並實現了“存儲程式”的概念。由於指令和數據都是二進制碼,指令和運算元的地址又密切相關,因此,當初選擇這種結構是自然的。但是,這種指令和數據共享同一匯流排的結構,使得信息流的傳輸成為限制計算機性能的瓶頸,影響了數據處理速度的提高。
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。從指令流的定時關係也可看出馮.諾曼結構與哈佛結構處理方式的差別。舉一個最簡單的對存儲器進行讀寫操作的指令,指令1至指令3均為存、取數指令,對馮.諾曼結構處理器,由於取指令和存取數據要從同一個存儲空間存取,經由同一匯流排傳輸,因而它們無法重疊執行,只有一個完成後再進行下一個。