如何理解“存储程序”的概念

1、“存储程序”的概念

基本含义：

将编好的程序和原始数据事先存入计算机的存储器中，然后再启动计算机工作。这是现代计算机设计的基础思想之一，奠定了现代计算机的基本结构。

提出者：

该概念由美籍匈牙利科学家冯·诺依曼于1945年提出，是现代计算机的理论基石。

工作原理：

当计算机启动后，程序会自动控制计算机按规定的顺序逐条执行指令，自动完成预定的信息处理任务。这一过程包括从存储器中取出指令、分析指令、执行指令，并按地址顺序访问下一条指令，直至程序结束执行。

重要性：

存储程序是计算机能自动控制处理的基础，它使得计算机能够灵活地执行各种复杂的任务，而不仅仅是进行简单的算术运算。

2、存储程序的工作方式

1. 存储程序的基本概念

定义：存储程序工作方式是指将编好的程序和原始数据事先存入计算机的存储器中，然后启动计算机，程序会自动控制计算机按规定的顺序逐条执行指令，完成预定的信息处理任务。这一概念是现代计算机设计的基础思想之一。
提出者：存储程序的概念由美籍匈牙利科学家冯·诺依曼于1945年提出，他被称为“现代计算机之父”。

2. 存储程序的工作流程

程序与数据载入：在程序运行前，用户通过输入设备将编好的程序和原始数据输入到计算机的内存中。内存分为多个存储单元，每个单元都有唯一的地址编号，用于存储数据和指令。
指令执行：当计算机启动时，CPU从内存中的指定位置取出第一条指令，并送往控制器进行译码。控制器根据译码结果向计算机的各个部件发出相应的控制信号，指挥它们协同工作，完成该指令所规定的操作。然后，CPU自动取出下一条指令并执行，如此循环往复，直至程序执行完毕。
结果输出：经过一系列指令的执行，计算机将处理结果存储在内存中或通过输出设备（如显示器、打印机等）呈现给用户。

3. 存储程序的优势与局限性

优势：
灵活性高：存储程序工作方式使得计算机能够灵活地执行各种复杂的任务，只需更改内存中的程序即可实现不同的功能。
自动化程度高：一旦程序启动，计算机能够自动地、连续地执行指令，无需人工干预。
效率高：现代计算机采用高速缓存、流水线等先进技术，进一步提高了指令执行的速度和效率。

局限性：
初建费用大：为了实现存储程序工作方式，需要构建复杂的硬件系统和编写大量的软件程序，因此初期投入较大。
依赖性与稳定性：计算机的性能和稳定性高度依赖于存储器和CPU等关键部件的性能和稳定性。一旦这些部件出现故障，整个计算机系统可能无法正常工作。
安全性问题：存储程序工作方式也带来了一定的安全隐患。恶意程序或病毒可能通过输入设备侵入计算机内存，破坏数据或干扰计算机的正常运行。因此，需要采取有效的安全措施来保护计算机系统的安全。

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