兩種CPU體系結構

1、精品文檔你我共享腹有詩書氣自華哈佛結構和馮諾依曼結構的區(qū)別1、哈佛結構Instructions memoryControlunitDatamemory（英語:Harvard architecture是一種將程序指令儲存和數(shù)據(jù)儲存分開的存儲器 結構。中央處理器首先到程序指令儲存器中讀取程序指令內容，解碼后得到數(shù)據(jù) 地址，再到相應的數(shù)據(jù)儲存器中讀取數(shù)據(jù)，并進行下一步的操作（通常是執(zhí)行）。程序指令儲存和數(shù)據(jù)儲存分開，數(shù)據(jù)和指令的儲存可以同時進行，可以使指令和 數(shù)據(jù)有不同的數(shù)據(jù)寬度，如 Microchip公司的PIC16芯片的程序指令是14位寬 度，而數(shù)據(jù)是8位寬度。哈佛結構的微處理器通常具有較高的執(zhí)

2、行效率。 其程序指令和數(shù)據(jù)指令分開 組織和儲存的，執(zhí)行時可以預先讀取下一條指令。目前使用哈佛結構的 中央處理器 和微控制器 有很多，除了上面提到的 Microchip公司的PJC系列芯片，還有摩托羅拉公司 的MC68系列、Zilog公司的 Z8系列、ATMEL公司的AVR系列和安謀公司的ARM9、ARM10和ARM11。2、馮諾伊曼結構(Von Neumann architecture),也稱普林斯頓結構，是一種將程序指令存儲 器和數(shù)據(jù)存儲器合并在一起的電腦設計概念結構。本詞描述的是一種實作通用圖靈機的計算裝置，以及一種相對于平行計算的序列式結構參考模型(refere ntialmodel)。

3、本結構隱約指導了將儲存裝置與中央處理器分開的概念，因此依本結構設計出的計算機又稱儲存程式型電腦。最早的計算機器僅內涵固定用途的程式?，F(xiàn)代的某些計算機依然維持這樣的 設計方式，通常是為了簡化或教育目的。例如一個計算器僅有固定的數(shù)學計算程 式，它不能拿來當作文書處理軟件，更不能拿來玩游戲。若想要改變此機器的程 式，你必須更改線路、更改結構甚至重新設計此機器。當然最早的計算機并沒有 設計的那個可編程化。當時所謂的 重寫程式”很可能指的是紙筆設計程式步驟， 接著制訂工程細節(jié)，再施工將機器的電路配線或結構改變。而儲存程式型電腦的概念改變了這一切。 借由創(chuàng)造一組指令集結構，并將所 謂的運算轉化成一串程式指

4、令的執(zhí)行細節(jié)， 讓此機器更有彈性。借著將指令當成 一種特別型態(tài)的靜態(tài)資料，一臺儲存程式型電腦可輕易改變其程式，并在程控下 改變其運算內容。馮 諾伊曼結構與儲存程式型電腦是互相通用的名詞，其用法，但將于下述。而哈佛結構則是一種將程式資料與普通資料分開儲存的設計概念 是它并未完全突破馮.諾伊曼架構。儲存程式型概念也可讓程式執(zhí)行時自我修改程式的運算內容。本概念的設計動機之一就是可讓程式自行增加內容或改變程式指令的內存位置，因為早期的設計都要使用者手動修改。但隨著索引暫存器與間接位置存取變成硬件結構的必備 機制后，本功能就不如以往重要了。而程式自我修改這項特色也被現(xiàn)代程式設計 所棄揚，因為它會造成理解

5、與除錯的難度，且現(xiàn)代中央處理器的管線與快取機制 會讓此功能效率降低。從整體而言，將指令當成資料的概念使得組合語言、 編譯器與其他自動編程 工具得以實現(xiàn)；可以用這些 自動編程的程式”，以人類較易理解的方式編寫程式 1;從局部來看，強調I/O的機器，例如Bitbit，想要修改畫面上的圖樣，以往 是認為若沒有客制化硬件就辦不到。但之后顯示這些功能可以借由執(zhí)行中編譯” 技術而有效達到。此結構當然有所缺陷，除了下列將述的馮諾伊曼瓶頸之外，修改程式很可能是非常具傷害性的，無論無意或設計錯誤。在一個簡單的儲存程式型電腦上， 一個設計不良的程式可能會傷害自己、其他程式甚或是操作系統(tǒng)，導致當機。緩沖區(qū)溢位就是一

6、個典型例子。而創(chuàng)造或更改其他程式的能力也導致了惡意軟件的 出現(xiàn)。禾用緩沖區(qū)溢位，一個惡意程式可以覆蓋呼叫堆棧(Call stack)并覆寫程內存保護機制及其他形式的存取式碼，并且修改其他程式檔案以造成連鎖破壞。 控制可以保護意外或惡意的程式碼更動。出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此誠危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣 不懈于內，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報之于陛下也。誠宜開張圣聽，以光 先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其 刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私

7、，使內外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費祎、董允等，此皆良實，志慮忠純，是以先帝簡拔以遺陛下：愚 以為宮中之事，事無大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補闕漏，有所廣益。能”是以眾議舉寵為督:將軍向寵，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰 愚以為營中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。親賢臣，遠小人，此先漢所以興隆也； 親小人，遠賢臣，此后漢所以傾頹也。 先帝在時, 每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、 靈也。侍中、尚書、長史、參軍，此悉貞良死節(jié)之臣, 愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計日而待也臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉 屈，三顧臣于草廬之中

8、，咨臣以當世之事，由是感激，遂許先帝以驅馳。后值傾覆，受任于 敗軍之際，奉命于危難之間，爾來二十有一年矣。先帝知臣謹慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來，夙夜憂嘆，恐托付不效，以傷先帝之 明；故五月渡瀘，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，當獎率三軍，北定中原，庶竭駑鈍, 攘除奸兇，興復漢室，還于舊都。此臣所以報先帝而忠陛下之職分也。至于斟酌損益，進盡 忠言，則攸之、祎、允之任也。愿陛下托臣以討賊興復之效，不效，則治臣之罪，以告先帝之靈。若無興德之言，則責 攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自謀，以咨諏善道，察納雅言，深追先帝遺詔。臣不勝受恩感激。今當遠離，臨表涕零，不知所言。出師表兩漢：諸葛亮先

9、帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此誠危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣 不懈于內，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報之于陛下也。誠宜開張圣聽，以光 先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其 刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費祎、董允等，此皆良實，志慮忠純，是以先帝簡拔以遺陛下：愚 以為宮中之事，事無大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補闕漏，有所廣益。能”，是以眾議舉寵為督:將軍向寵，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰 愚以為營中之事，悉以咨之，必

10、能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。親賢臣，遠小人，此先漢所以興隆也； 親小人，遠賢臣，此后漢所以傾頹也。 先帝在時, 每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、 靈也。侍中、尚書、長史、參軍，此悉貞良死節(jié)之臣, 愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計日而待也臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉 屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當世之事，由是感激，遂許先帝以驅馳。后值傾覆，受任于 敗軍之際，奉命于危難之間，爾來二十有一年矣。先帝知臣謹慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來，夙夜憂嘆，恐托付不效，以傷先帝之 明；故五月渡瀘，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，當獎率三軍，北定中原，庶竭駑鈍,