计算机组成与结构精讲：冯诺依曼结构与程序控制方式

计算机组成与结构是信息技术领域的核心内容，它探讨了计算机系统的各个方面，从底层的指令表示到高层的软件架构。在本习题中，我们首先了解了三种主要编程语言的差异：机器语言，它是直接用二进制代码表示的CPU指令，适用于特定硬件平台；汇编语言使用助记符简化了指令表示，但仍依赖于特定CPU；高级语言则是更接近人类可读的形式，如C、Java等，编写的程序需经过编译或解释才能运行。 计算机系统的结构、组成和实现是关键概念。系统结构关注的是程序员视角下的计算机特性，如冯·诺依曼结构的特征，它强调硬件组件如运算器、控制器、存储器、输入/输出设备的协同工作，程序顺序执行和数据存储的规则。计算机组成是指这些组件的实际逻辑设计，而实现则涵盖了从设计图纸到物理硬件制造的过程。 冯·诺依曼结构的特点包括：指令和数据存储在同一存储器中，按地址寻址执行，以及数据和指令均采用二进制形式。计算机工作方式以单指令流单数据流(B)为主，程序按顺序执行。此外，解释程序与编译程序的区别在于前者实时翻译并执行，后者先转换为机器语言再运行。 计算机硬件系统由五个基本部分构成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。而计算机系统作为一个整体，包括硬件系统和软件系统，后者又细分为系统软件（如操作系统）和应用软件。 理解计算机系统的层次结构意味着认识到它是由多个层次相互配合形成的，每一层都是基于下一层的基础。性能特点包括快速性（处理速度）、准确性（数据处理的精确性）和通用性（支持多种任务处理）。 最后，弗林(Flynn)分类法将计算机系统分为四种类型，根据同时处理指令流和数据流的不同组合：SISD（单指令单数据流）、MIMD（多指令单数据流）、SIMD（单指令多数据流）和MIMD（多指令多数据流），反映了计算机并行处理能力的不同程度。