CPU是怎么認識代碼的？

啟云_9137 2020-05-21

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CPU其實只認識“0”和“1”

我們經(jīng)常會聽說到某某芯片由多少百億個晶體管組成這樣的科技新聞。沒錯，CPU就是超大規(guī)模的集成電路，由數(shù)量超級多的晶體管組成，而晶體管只有“開”和“關(guān)”兩種狀態(tài)，剛好可以用“0”和“1”來代表這兩種狀態(tài)，所以CPU是采用二進制來進行運算的。

CPU是什么？

CPU是Central Processing Unit的縮寫，中文名全稱為中央處理器。CPU的組成包括了運算邏輯、寄存器和控制部件，它可以解釋指令和進行數(shù)據(jù)運算處理。因為CPU本身就是超大規(guī)模的數(shù)字電路，只認識“0”和“1”，所以所有的指令和數(shù)據(jù)都需要由“0”和“1”組成。

二進制只有“0”和“1”怎么運算？

所有運算邏輯我們都可以理解為“與”，“或”，“非”，“異或”四種哦

與門：多個條件中，所有條件成立才算成立，

1 and 1 = 1
1 and 0 = 0
0 and 0 = 0

或門：多個條件中，只要有一個條件成立，就算成立

1 or 0 =1
1 or 1 =1
0 or 0 =0

非門：其實就是反相

not 1 =0
not 0 =1

異或門：可以理解為，兩個條件不一樣，才算成立

1 xor 1 =0
1 xor 0 =1
0 xor 0 =0

當然還可以由這四種門延申出“與非門”，“或非門”，“與或非門”，“異或非門”等。

CPU為什么可以運行我們的程序呢？

上面說到CPU只認識“0”和“1”，那它為什么可以運行我們的程序呢？CPU的確不可以直接運行我們編寫的程序。但如果直接只用“0”和“1”的組合來寫程序，那是相當?shù)臒┧?，也難以找到錯誤，是非常不現(xiàn)實的。聰明的人類為了解決這個大麻煩，就發(fā)明了匯編語言，用一些容易理解和記憶的字符來代替“0”和“1”組成的指令。

例如：

ADD：表示邏輯加減
MOV：代表數(shù)據(jù)傳遞
JMP：代表跳轉(zhuǎn)

當然還是需要通過匯編器把這些用匯編語言編寫的程序翻譯為“0”和“1”組成的十六進制機器碼。

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，寫的程序也越來越復(fù)雜了，發(fā)現(xiàn)用匯編語言編寫程序的效率也相當?shù)停缓舐斆鞯娜祟愑职l(fā)明了我們現(xiàn)在用的各種高級語言，比如C,C++,PHP,Python等等，當然這些由高級語言編寫的程序就需要通過編譯器'翻譯'為CPU能夠識別的十六進制機器碼。