纯硬件的计算机结构应该就是输入设备——CPU——输出设备
冯·诺依曼体系结构加入了存储器(内存)
因为数据是要在计算机体系结构中流动的,流动过程中对数据进行加工处理,数据从一个设备到另流动到另一个设备本质是一种数据拷贝。CPU处理器对数据的运算速度很快,但是输入设备输入数据CPU以及CPU输出数据到输出设备,这其中的数据拷贝速度远低于CPU运算速度。如此一来,整个计算机的效率就不取决于CPU的运算速度,而时取决于输入输出设备与CPU之间的数据拷贝速度。CPU美誉运算完数据都要等待数据的拷贝,资源大大浪费,效率大大降低。
加入存储器(内存)后,不再由输入输出设备直接与CPU进行数据访问,而是交给内存。输入设备输入数据到内存中,内存再将数据传给CPU,CPU运算完后再将数据传给内存,再由内存将数据传给输出设备。所以我们可以预先在内存中存储大量数据,由此来大大减少CPU等待的时间,大大提高计算机效率
我们写的计算机程序,必须加载到内存中才可以运行,为什么呢?
因为冯·诺依曼体系结构计算机CPU只会与内存进行直接访问,如果程序不被加载到内存中,它就会被存储在磁盘中。这里的磁盘尽管也是存储器,但它属于外设,存储在磁盘中的程序仅仅是一个普通的二进制文件,当然不能运行。