2024年4月3日发(作者：良慕卉)
浙江大学计算机科学基础课程大作业
浙江大学计算机科学基础
课程大作业
程序存储和二进制
——冯·诺依曼结构
学生姓名：李姝玥
学号：3150100437
专业班级：应生1516
指导老师：孟炳泉
1
浙江大学计算机科学基础课程大作业
2015年12月5日
摘 要
作为一种将程序指令存储器和数
据存储器合并在一起的存储器结构，
冯·诺依曼结构无疑是现代计算机的
基础，其理论要点是：（1）数字计算
机的数制采用二进制（2）计算机应该
按照程序顺序执行。
这种将程序指令存储器和数据存
储器合并在一起的存储器结构，创新
性地展现了“储存程序型电脑”这一
概念，借由创造一组指令集结构，并
将所谓的运算转化成一串程序指令的
执行细节，让此机器更有弹性，从而
颠覆了早期计算机不可编程化的特点。
然而，该结构也存在着在CPU与
内存之间的流量（资料传输率）与内
存的容量相比起来相当小，在某些情
况下（当CPU需要在巨大的资料上执
行一些简单指令时），资料流量就成了
整体效率非常严重的限制的问题，即
冯·诺伊曼瓶颈（von Neumann
bottleneck）。随着计算机科学的不断
发展，冯·诺依曼结构得到不断完善，
这一缺陷也从不同层面上得到了解决。
关键词：冯·诺依曼结构；程序存储；二进制；冯·诺依曼瓶颈
一、 冯·诺依曼结构概述
冯·诺依曼结构也称普林斯顿结
构，是一种将程序指令存储器和数据
存储器合并在一起的存储器结构。它
存储以及通信的工作；存储单元是定
长的线性组织；存储空间的单元直接
寻址；使用低级机器语言，指令通过
具有使用单一的处理部件来完成计算、操作码来完成简单操作；对计算进行
2
2024年4月3日发(作者：良慕卉)
浙江大学计算机科学基础课程大作业
浙江大学计算机科学基础
课程大作业
程序存储和二进制
——冯·诺依曼结构
学生姓名：李姝玥
学号：3150100437
专业班级：应生1516
指导老师：孟炳泉
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浙江大学计算机科学基础课程大作业
2015年12月5日
摘 要
作为一种将程序指令存储器和数
据存储器合并在一起的存储器结构，
冯·诺依曼结构无疑是现代计算机的
基础，其理论要点是：（1）数字计算
机的数制采用二进制（2）计算机应该
按照程序顺序执行。
这种将程序指令存储器和数据存
储器合并在一起的存储器结构，创新
性地展现了“储存程序型电脑”这一
概念，借由创造一组指令集结构，并
将所谓的运算转化成一串程序指令的
执行细节，让此机器更有弹性，从而
颠覆了早期计算机不可编程化的特点。
然而，该结构也存在着在CPU与
内存之间的流量（资料传输率）与内
存的容量相比起来相当小，在某些情
况下（当CPU需要在巨大的资料上执
行一些简单指令时），资料流量就成了
整体效率非常严重的限制的问题，即
冯·诺伊曼瓶颈（von Neumann
bottleneck）。随着计算机科学的不断
发展，冯·诺依曼结构得到不断完善，
这一缺陷也从不同层面上得到了解决。
关键词：冯·诺依曼结构；程序存储；二进制；冯·诺依曼瓶颈
一、 冯·诺依曼结构概述
冯·诺依曼结构也称普林斯顿结
构，是一种将程序指令存储器和数据
存储器合并在一起的存储器结构。它
存储以及通信的工作；存储单元是定
长的线性组织；存储空间的单元直接
寻址；使用低级机器语言，指令通过
具有使用单一的处理部件来完成计算、操作码来完成简单操作；对计算进行
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