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11 关系: 寄存器，圖靈完備性，哈佛结构，图灵机，理論計算機科學，隨機存取儲存程式機，計算複雜性理論，计数器机，電子計算機，通用圖靈機，抽象機器。
寄存器
寄存器（Register），是中央處理器內的其中組成部份。寄存器是有限存貯容量的高速存貯部件，它們可用來暫存指令、數據和位址。在中央處理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器（IR）和程序計數器。在中央處理器的算術及邏輯部件中，包含的寄存器有累加器。 在電腦架構裡，處理器中的暫存器是少量且速度快的電腦記憶體，藉由提供快速共同地存取數值來加速電腦程式的執行：典型地說就是在已知時間點所作的之計算中間的數值。 暫存器是記憶體階層中的最頂端，也是系統操作資料的最快速途徑。暫存器通常都是以他們可以保存的位元數量來估量，舉例來說，一個8位元暫存器或32位元暫存器。暫存器現在都以暫存器陣列的方式來實作，但是他們也可能使用單獨的正反器、高速的核心記憶體、薄膜記憶體以及在數種機器上的其他方式來實作出來。 這個名詞通常都用來意指由一個指令之輸出或輸入可以直接索引到的暫存器群組。更適當的是稱他們為「架構暫存器」。例如，x86指令集定義八個32位元暫存器的集合，但一個實作x86指令集的CPU可以包含比八個更多的暫存器。.
圖靈完備性
-- 在可计算性理论里，如果一系列操作数据的规则（如指令集、编程语言、细胞自动机）可以用来模拟单带图灵机，那么它是图灵完备的。这个词源于引入图灵机概念的数学家艾倫·图灵。 虽然图灵机会受到储存能力的物理限制，图灵完全性通常指「具有无限存储能力的通用物理机器或编程语言」。 Category:递归论 Category:計算理論.
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哈佛结构
哈佛架构（Harvard architecture）是一种将程序指令储存和数据储存分开的存储器结构(Split Cache)。这一词起源于Harvard Mark I型继电器式计算机，它存储指令（24位）在纸带上和数据于机电计数器上。 中央处理器首先到程序指令储存器中读取程序指令内容，解码后得到数据地址，再到相应的数据储存器中读取数据，并进行下一步的操作（通常是执行）。程序指令储存和数据储存分开，数据和指令的储存可以同时进行，可以使指令和数据有不同的数据宽度，如Microchip公司的PIC16芯片的程序指令是14位宽度，而数据是8位宽度。程序需要由操作者加载；处理器无法自行初始化。 如今，大多数处理器由于性能原因性能实现了这种独立信号通路的结构，但实际上大多是应用了改进的哈佛结构，所以它们可以支持从磁盘将一个程序作为数据加载并执行的任务。 哈佛架构的微处理器通常具有较高的执行效率。其程序指令和数据指令分开组织和储存的，执行时可以预先读取下一条指令。 目前使用哈佛架构的中央处理器和微控制器有很多，除了上面提到的Microchip公司的PIC系列芯片，还有摩托罗拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、Atmel公司的AVR系列和安谋公司的ARM9、ARM10和ARM11。.
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图灵机
图灵机（），又称确定型图灵机，是英国数学家艾倫·图灵于1936年提出的一种抽象计算模型，其更抽象的意义为一种数学逻辑机，可以看作等价于任何有限逻辑数学过程的终极强大逻辑机器。.
理論計算機科學
论计算机科学（theoretical computer science，缩写为TCS）是计算机科学的一个分支，它主要研究有关计算的相对更抽象化，逻辑化和数学化的问题，例如计算理论，算法分析，以及程序设计语言的语义。尽管理论计算机科学本身并非一个单独的研究主题，从事这个领域的研究人员在计算机科学的研究者里自成一派。.
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隨機存取儲存程式機
在理論計算機科學中，隨機存取儲存程式機（Random-access stored-program machine，縮寫為RASP）是一種抽象機器，屬於寄存器機，可使用於演算法開發與計算複雜性理論中。隨機存取儲存程式機類似於隨機存取機，這兩者都是一種圖靈機，等價於通用圖靈機。這兩者主要的區別是，隨機存取機是哈佛架構下的一個實例，而隨機存取儲存程式機則屬於冯·诺伊曼结构。 Category:计算模型.
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計算複雜性理論
计算复杂性理论（Computational complexity theory）是理论计算机科学和数学的一个分支，它致力于将可计算问题根据它们本身的复杂性分类，以及将这些类别联系起来。一个可计算问题被认为是一个原则上可以用计算机解决的问题，亦即这个问题可以用一系列机械的数学步骤解决，例如算法。 如果一个问题的求解需要相当多的资源（无论用什么算法），则被认为是难解的。计算复杂性理论通过引入数学计算模型来研究这些问题以及定量计算解决问题所需的资源（时间和空间），从而将资源的确定方法正式化了。其他复杂性测度同样被运用，比如通信量（应用于通信复杂性），电路中门的数量（应用于电路复杂性）以及中央处理器的数量（应用于并行计算）。计算复杂性理论的一个作用就是确定一个能或不能被计算机求解的问题的所具有的实际限制。 在理论计算机科学领域，与此相关的概念有算法分析和可计算性理论。两者之间一个关键的区别是前者致力于分析用一个确定的算法来求解一个问题所需的资源量，而后者则是在更广泛意义上研究用所有可能的算法来解决相同问题。更精确地说，它尝试将问题分成能或不能在现有的适当受限的资源条件下解决这两类。相应地，在现有资源条件下的限制正是区分计算复杂性理论和可计算性理论的一个重要指标：后者关心的是何种问题原则上可以用算法解决。.
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计数器机
計數器機（Counter machine）是一種抽象機器，作为用于形式逻辑和理论计算机科学中的计算模型，计数器机是寄存器机模型的最原始的子类。 它只由如下组成：(i)一序列的一个或多个(唯一性)命名的“无界”寄存器(只包含一个单一无界正整数的寄存器)，(ii)假如到或减去自寄存器的叫做“计数器”的物件，(iii)让计算机(人或机器)服从的(通常顺序的)算术和控制指令的列表。 对于给定的计数器机模型，指令集是非常微小的，只有从 1 到 6 或 7 指令。所有模型都包含一些算术运算和至少一个“条件表达式”(IF-THEN-ELSE)。三个基本模型，每个都使用了三个指令，从下列指令中划分出来(简写助记符是任意的).
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電子計算機
--，亦稱--，计算机是一种利用数字电子技术，根据一系列指令指示其自动执行任意算术或逻辑操作序列的设备。计算机遵循被称为“程序”的一般操作集的能力使他们能够执行极其广泛的任务。 计算机被用作各种工业和消费设备的控制系统。这包括简单的特定用途设备（如微波炉和遥控器）、工业设备（如工业机器人和计算机辅助设计），以及通用设备（如个人电脑和智能手机之类的移动设备）等。尽管计算机种类繁多，但根据图灵机理论，一部具有最基本功能的计算机，应当能够完成任何其它计算机能做的事情。因此，理论上从智能手机到超级计算机都应该可以完成同样的作业（不考虑时间和存储因素）。由于科技的飞速进步，下一代计算机总是在性能上能够显著地超过其前一代，这一现象有时被称作“摩尔定律”。通过互联网，计算机互相连接，极大地提高了信息交换速度，反过来推动了科技的发展。在21世纪的现在，计算机的应用已经涉及到方方面面，各行各业了。 自古以来，简单的手动设备——就像算盘——帮助人们进行计算。在工业革命初期，各式各样的机械的出现，其初衷都是为了自动完成冗长而乏味的任务，例如织机的编织图案。更复杂的机器在20世纪初出现，通过模拟电路进行复杂特定的计算。第一台数字电子计算机出现于二战期间。自那时以来，电脑的速度，功耗和多功能性不断增加。在现代，机械计算--机的应用已经完全被电子计算机所取代。 计算机在组成上形式不一，早期计算机的体积足有一间房屋的大小，而今天某些嵌入式计算机可能比一副扑克牌还小。当然，即使在今天依然有大量体积庞大的巨型计算机为特别的科学计算或面向大型组织的事务处理需求服务。比较小的，为个人应用而设计的称为微型计算机（Personal Computer，PC），在中國地區简称為「微机」。我們今天在日常使用“计算机”一词时通常也是指此，不过现在计算机最为普遍的应用形式却是嵌入式，嵌入式计算机通常相对简单、体积小，并被用来控制其它设备——无论是飞机、工业机器人还是数码相机。 同计算机相关的技术研究叫计算--机科学，而「计算机技术」指的是将计算--机科学的成果应用于工程实践所派生的诸多技术性和经验性成果的总合。「计算机技术」与「计算机科学」是两个相关而又不同的概念，它们的不同在于前者偏重于实践而后者偏重于理论。至於由数据为核心的研究則称為信息技术。 传统上，现代计算机包括至少一个处理单元（通常是中央处理器（CPU））和某种形式的存储器。处理元件执行算术和逻辑运算，并且排序和控制单元可以响应于存储的信息改变操作的顺序。外围设备包括输入设备（键盘，鼠标，操纵杆等）、输出设备（显示器屏幕，打印机等）以及执行两种功能（例如触摸屏）的输入/输出设备。外围设备允许从外部来源检索信息，并使操作结果得以保存和检索。.
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通用圖靈機
通用图灵机（Universal Computing Machine，又称Machine U）是一种图灵机，由艾伦·图灵在1936年发明。这种多用途單機器（計算機器）模型可以「運行」任何任意（但well-formed）指令序列（稱為 "quintuples"）。這模型被一些人例如Davis (2000) 認為是「存儲程序電腦」的原點。存儲程序電腦一詞由约翰·冯·诺伊曼使用在他的《電子計算裝置》（"Electronic Computing Instrument"）。這種電腦現在使用冯·诺伊曼的名字稱為冯·诺伊曼结构。 這機器作為計算模型現在稱為「通用圖靈機」。.
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抽象機器
抽象機器（Abstract machine），又稱抽象電腦（abstract computer），利用自動機理論，建立出電腦硬體或軟體的理論模型。把運算過程抽象化，一般來說是採用離散時間模型，可應用於電腦科學或電腦工程。在計算理論中，抽象機器經常被當成是一種思想實驗，用來推論可計算性（computability），或是分析演算法的複雜度。 Category:离散数学 Category:計算理論.
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