先来看图:
这就是冯诺依曼体系结构,现在大部分的计算机都遵循此结构运行。 上图包含了5个部分: 输入设备 存储器 运算器 控制器 输出设备 其中,输入设备和输出设备统一称为外部设备,也叫外设; 运算器和控制器是中央处理器,也就是我们所熟知的CPU了; 存储器就是内存
输入设备包括:键盘,鼠标,摄像头,话筒,磁盘,网卡等等;
输出设备包括:显示器,播放器硬件,磁盘,网卡等等;
可以发现,有的硬件设备既是输入设备,又是输出设备; 例如磁盘,网卡。
还是要看这个图。 对于数据,只能先走输入设备,然后写入存储器,也就是内存; 然后CPU从存储器中读取数据,数据处理完成后再写入到存储器中; 存储器再输出到输出设备上,输出设备输出。 注意所有的部分都得和存储器进行交互,不能略过存储器,也就是说,存储器是冯诺依曼体系结构的核心,所有设备都只能和存储器打交道。
下面让我们来看计算机的存储设备金字塔:
从图中我们可以看出,硬件的存储空间越大,价格越便宜,效率也越慢,现在我们所使用的笔记本电脑大多使用的是固态硬盘,即SSD。 输出和输入设备的效率是毫秒级的,CPU的效率是纳秒级的,这二者效率相差巨大,如果输出和输入设备于与CPU直接进行交互的话,根据木桶效应,这将严重拖慢计算机的效率,为了解决这个问题,就使用了存储器,也就是内存,内存的效率是微秒级的,通过让所有的设备只能和内存打交道,来避免让外设和CPU这两种效率相差巨大的设备直接进行交互,大大提升了计算机的效率。 所以这就是冯诺依曼体系结构的巧妙性,存储器是它的核心部分。
我们通过键盘打字,然后经过存储器,存储器与CPU交互,再传到输出设备网卡上,经由网络发送到输出设备网卡上,然后存储器 -> CPU -> 显示器