馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)圖如下
馮·諾依曼體系的特點：
A、數(shù)據(jù)與指令都存儲在同一存儲區(qū)中，取指令與取數(shù)據(jù)利用同一數(shù)據(jù)總線。
B、被早期大多數(shù)計算機所采用。
C、ARM7——馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)簡單,但速度較慢。取指不能同時取數(shù)據(jù)
馮.諾依曼結(jié)構(gòu)處理器具有以下幾個特點：
1：必須有一個存儲器；
哈佛體系結(jié)構(gòu)圖
結(jié)構(gòu)特點：
A、程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器分開.
B、提供了較大的存儲器帶寬，各自有自己的總線。
C、適合于數(shù)字信號處理.
D、大多數(shù)DSP都是哈佛結(jié)構(gòu).
E、ARM9是哈佛結(jié)構(gòu)，取指和取數(shù)在同一周期進行，提高速度，改進哈佛體系結(jié)構(gòu)分成三個存儲區(qū)：程序、數(shù)據(jù)、程序和數(shù)據(jù)共用。
哈佛結(jié)構(gòu)是一種存儲器并行體系結(jié)構(gòu)，主要特點是將程序和數(shù)據(jù)存儲在不同的存儲空間中，即程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器是兩個獨立的存儲器，每個存儲器獨立編址、獨立訪問。程序指令存儲和數(shù)據(jù)存儲分開，可以使指令和數(shù)據(jù)有不同的數(shù)據(jù)寬度。
哈佛結(jié)構(gòu)能基本上解決取指和取數(shù)的沖突問題.而對另一個操作數(shù)的訪問,就只能采用Enhanced哈佛結(jié)構(gòu)了,例如像TI那樣,數(shù)據(jù)區(qū)再split,并多一組總線.或向AD那樣,采用指令cache,指令區(qū)可存放一部分?jǐn)?shù)據(jù).。
哈佛結(jié)構(gòu):
1、ARM(除arm7)
2、大部分DSP
哈佛體系架構(gòu)有個致命的弱點在動態(tài)加載程序上面，想象我們從外存中讀取一段程序然后加載到RAM，這個程序是在數(shù)據(jù)內(nèi)存當(dāng)中的，我們需要一種機制將數(shù)據(jù)內(nèi)存再傳輸?shù)匠绦騼?nèi)存當(dāng)中去，這反而增加了設(shè)備復(fù)雜度。
對于多任務(wù)操作系統(tǒng)來說，管理程序內(nèi)存是一件非常重要的事情，而且僅僅是保護模式下的頁面映射等等機制就已經(jīng)足夠復(fù)雜了，如果還要求將程序和數(shù)據(jù)分開管理，復(fù)雜度就太高了。這種時候馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)就有非常大的優(yōu)勢了。
哈佛架構(gòu)是針對cpu從cache中取指而言,指令和數(shù)據(jù)在主存中并未分開,但在加載到cache中的時候被分離為指令和數(shù)據(jù)兩份存儲空間,cpu可以同時從cache取到指令和數(shù)據(jù).
所以arm系統(tǒng)CPU(除arm7)對外表現(xiàn)為馮.諾伊曼架構(gòu)，對內(nèi)則表現(xiàn)為哈佛架構(gòu)。
實際上，絕大多數(shù)現(xiàn)代計算機使用的是所謂的“ModifiedHarvard Architecture”，指令和數(shù)據(jù)共享同一個address space，但緩存是分開的。可以說是兩種架構(gòu)的一種折中吧。
在現(xiàn)實世界中很少有非常純粹的概念，特別是在實際的應(yīng)用里。教科書里的大多是理想化的模型，便于掌握某個概念的重點和本質(zhì)，但實際中很難達到這種理想化的狀態(tài)。
哈佛結(jié)構(gòu)和馮諾依曼結(jié)構(gòu)主要區(qū)別在是否區(qū)分指令與數(shù)據(jù)。在教科書里這是兩種截然不同的做法。
但實際上在內(nèi)存里，指令和數(shù)據(jù)是在一起的。而在CPU內(nèi)的緩存中，還是會區(qū)分指令緩存和數(shù)據(jù)緩存，最終執(zhí)行的時候，指令和數(shù)據(jù)是從兩個不同的地方出來的。你可以理解為在CPU外部，采用的是馮諾依曼模型，而在CPU內(nèi)部用的是哈佛結(jié)構(gòu)。
大部分的DSP都沒有緩存，因而直接就是哈佛結(jié)構(gòu)。
哈佛結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜，但效率高。馮諾依曼結(jié)構(gòu)則比較簡單，但也比較慢。CPU廠商為了提高處理速度，在CPU內(nèi)增加了高速緩存。也基于同樣的目的，區(qū)分了指令緩存和數(shù)據(jù)緩存。有時為了解決現(xiàn)實問題，究竟是什么主義真的沒那么重要。因而個人認為爭論到底是哪種結(jié)構(gòu)意義不大。
