存储程序的核心概念究竟是什么？

存储程序的核心概念是指令和数据都以数字形式存储在计算机的存储器中。

存储程序是现代计算机设计的基础思想之一，由美籍匈牙利科学家冯·诺依曼于 1945 年提出，以下是关于存储程序核心概念的详细阐述：

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，然后启动计算机工作，计算机能够按照存储的程序自动执行指令，完成预定的信息处理任务。

工作原理

1、程序载入：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，内存被划分为多个存储单元，每个存储单元都有唯一的地址编号，用于存储数据和指令。

2、指令执行：计算机启动后，CPU 从内存中的指定位置取出第一条指令，送往控制器进行译码，控制器根据指令译码结果，向各个部件发出相应的控制信号，指挥运算器和其他部件协同完成指令所规定的操作，如数据的读取、处理、存储等。

3、顺序执行：一条指令执行完毕后，自动按地址顺序取下一条指令，直至程序结束执行，如果遇到条件转移指令等特殊情况，才会改变执行的顺序。

优势与局限性

1、优势：灵活性高，可执行各种复杂的任务；自动化程度高，无需人工干预即可连续、自动地执行指令；效率高，采用高速缓存、流水线等技术提高指令执行速度。

2、局限性：初建费用大，需要构建复杂的硬件系统和编写大量软件程序；依赖性与稳定性问题，关键部件故障可能影响整个系统；安全性问题，反面程序或干扰可能破坏数据或干扰正常运行。

应用实例

1、通用计算机：无论是个人电脑、服务器还是超级计算机，都基于存储程序原理设计，用户可以通过安装不同的软件来实现各种功能，如办公、娱乐、科学计算等。

2、嵌入式系统：如智能手机、智能家居设备、汽车电子控制系统等，其内部的微控制器或处理器也遵循存储程序原理，根据预先写入的程序来控制设备的各种操作。

3、云计算：云服务提供商将大量的计算资源集中起来，通过存储程序的方式为用户提供各种服务，用户可以通过网络访问云端的程序和数据，实现按需使用和灵活扩展。

FAQs

1、存储程序和冯·诺依曼体系结构有什么关系：存储程序是冯·诺依曼体系结构的核心思想之一，冯·诺依曼体系结构还包括了计算机应包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大基本部件，以及采用二进制形式表示数据和指令等内容。

2、存储程序对现代计算机性能的影响：存储程序原理使得计算机能够快速、自动地执行指令，提高了计算效率，随着技术的不断发展，现代计算机采用了高速缓存、多级存储层次结构、流水线等技术，进一步提高了指令执行的速度和效率，从而提升了计算机的整体性能。