今天的筆記主要在介紹馮紐曼結構的要點

( 圖片主要是從課程影片擷取或是來自於網路上:P )

馮紐曼結構要點

在馮紐曼所著的《關於EDVAC的報告草案》中詳述了馮紐曼架構的結構要點

這份報告草案長度101頁，且未完成稿，在報告中主要論述兩個重要的設計思想：

* 存儲程序，而不是開關連線
* 二進制，而不是十進制

如此一來就可以降低因開關連線造成的時間成本

二進制也可以讓系統內部結構不要像十進制一樣複雜

（在這份草圖中還可以看到 EDVAC 的名字）

計算機五大組成部分與存儲程序概念

另外他也明確的定義了計算機的五個部分：

* 運算器(CA, Central Arithmetical)
* 控制器(CC, Central Control)
* 存儲器(M, Memory)
* 輸入設備(I, Input)
* 輸出設備(O, Output)

運算器和控制器對應現代計算機中的 CPU，存儲器也就是記憶體。

記憶體是由地址和內容所構成，地址對應了每個存儲單元的序號，內容存儲單元中的訊息

現代電腦一般一個存儲單元就是一個字節，也就是 8bits = 1byte

舉例來說就像是有一個貨架，可以清楚的看到有四格分別標示1-4 (地址)

在不同貨架中存放著不同的物品 (內容)

知道了馮紐曼架構的五大組成部分之後，甚麼是存儲程序的概念呢？

在課程中老師舉了一個餐館的例子來說明CPU和記憶體的互動架構

在餐廳中有倉庫和廚房，控制器是大廚，運算器則是廚具

倉庫中放很多的貨架，而任務單（ex:炒一道番茄炒蛋or把青椒拿到廚房）和原料則都統一放在上面。

非 ENIAC 的架構中，任務單並沒有放在倉庫，而是像是通過餐廳經理遞進來

乍看之下任務單和原料擺在一起是不太合理的

但是這是基於經理遞任務單速度很快的前提之下

如果這個餐廳位於火星，原料已經在火星的倉庫裡了

可是廚師要做的事情卻需要從地球送過來

每遞一次菜單需要一年，而廚師做菜只要十分鐘

這樣時間和速度的差距就顯示出來了，效率也是顯而易見的低

因此馮紐曼架構下的元件互動就如下圖所示

1. 數據和程序會先藉由輸入設備存到存儲器中
2. 控制器藉由提供地址來從存儲器中取得指令
3. 控制器下達命令給運算器，讓他去處理數據
4. 運算器將計算後的數據回存到存儲器，並且回復一個狀態給控制器
5. 最後結果將透過輸出設備輸出到外部的儲存介質中
6. 系統回到步驟 2 繼續執行下一條指令

知道了關於馮紐曼架構的基本五大元素以及存儲程序的概念之後

詳細的整個系統是怎麼運轉的呢？請靜待下篇分曉（?）

心得

聽了兩小堂課就讓我有了基本的架構概念，老師真是功力高深(y)

雖然筆記內容已盡可能的呈現課堂重點，但是還是推薦有興趣的可以自己去找課程影片來上~!!

憑著以前上課的依稀印象，後面將有指令的各種複雜關聯

保持著現在的心情繼續努力吧~!!!