冯诺依曼模型

只要我们学习计算机操作系统，就离不开对冯诺依曼体系结构。因为我们常见的计算机，如笔记本。我们不常见的计算机，如服务器，大部分都遵守冯诺依曼体系。

1.什么是冯诺依曼模型呢？

如上图所示，冯诺依曼模型由五大部分组成：输入设备、控制器、运算器、存储器、输出设备

2.五大组成部分：

控制器（Control Unit）：从内存中读取指令、翻译指令、分析指令、然后根据指令的内存向有关部件发送控制命令，控制相关部件执行指令包含的操作。

运算器（ALU，Arithmetic Logic Unit）：处理数据，完成各种算术运算和逻辑运算。

存储器（Memory）：存储数据（内存）

输入设备（Input）：鼠标、键盘、触控板等

输出设备（Output）：显示器、打印机等

输入输出设备好理解，存储器如何区分内存和外存的区别呢？

给电脑断电以后，数据还在的存储区就是外存，也就是磁盘。如果数据不在，那说明该存储区就是内存。

而控制器就相当于大脑，给身体各个部位下达各种指令，运算器就相当于我们的手，直接干活的部位。控制器和运算器集也是CPU最核心的部件。

在冯诺依曼模型中，输入输出设备不会和CPU直接打交道，而是间接通过内存使CPU处理

3.为什么要在CPU和外设之间要存在内存呢？

首先我们要先明白计算机组成原理的存储器金字塔模型

我们可以看到，CPU中寄存器的读取速度是最快的，体积是最小的，磁盘等外设的速度是最慢的，体积是最大的，并且两者的速度差太大！以至于，如果CPU直接在硬盘设备读取写入数据，那么我们CPU大部分的时间都在等待。所以，为了减缓这种差距，我们在CPU和硬盘之间引入了内存。

内存的特点：存储容量和读取写入数据的速度都介于CPU寄存器和硬盘之间，由于有比寄存器较大的容量，我们可以提前往内存区域存入“可能被读取的数据”，也就是预装数据，这样一来，CPU就不会傻傻等硬盘写入数据，而是直接到内存中读取，并且，内存的速度也不慢（相比于硬盘等外设）。

这样一来，有了内存这个缓冲地带，计算机的整体计算效率就会得到提高。

4.冯诺依曼模型发明的意义

冯.诺依曼结构消除了原始计算机体系中，只能依靠硬件控制程序的状况（程序作为控制器的一部分，作为硬件存在），将程序编码存储在存储器中，实现了可编程的计算机功能，实现了硬件设计和程序设计的分离，大大促进了计算机的发展。

5.分析QQ发消息的数据流动过程（结合冯诺依曼模型）

用户A给用户B用QQ发送消息