CPU其實(shí)只認(rèn)識(shí)“0”和“1”

我們經(jīng)常會(huì)聽(tīng)說(shuō)到某某芯片由多少百億個(gè)晶體管組成這樣的科技新聞,。沒(méi)錯(cuò),，CPU就是超大規(guī)模的集成電路，由數(shù)量超級(jí)多的晶體管組成,，而晶體管只有“開(kāi)”和“關(guān)”兩種狀態(tài),，剛好可以用“0”和“1”來(lái)代表這兩種狀態(tài)，所以CPU是采用二進(jìn)制來(lái)進(jìn)行運(yùn)算的,。

CPU是什么？

CPU是Central Processing Unit的縮寫(xiě),，中文名全稱為中央處理器,。CPU的組成包括了運(yùn)算邏輯、寄存器和控制部件,，它可以解釋指令和進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算處理,。因?yàn)镃PU本身就是超大規(guī)模的數(shù)字電路,，只認(rèn)識(shí)“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(jìn)制只有“0”和“1”怎么運(yùn)算？

所有運(yùn)算邏輯我們都可以理解為“與”,，“或”,，“非”，“異或”四種哦

與門(mén)：多個(gè)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(mén)：多個(gè)條件中，只要有一個(gè)條件成立,，就算成立

• 1 or 0 =1
• 1 or 1 =1
• 0 or 0 =0

非門(mén)：其實(shí)就是反相

• not 1 =0
• not 0 =1

異或門(mén)：可以理解為,，兩個(gè)條件不一樣，才算成立

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

當(dāng)然還可以由這四種門(mén)延申出“與非門(mén)”,，“或非門(mén)”,，“與或非門(mén)”，“異或非門(mén)”等,。

CPU為什么可以運(yùn)行我們的程序呢？

上面說(shuō)到CPU只認(rèn)識(shí)“0”和“1”,，那它為什么可以運(yùn)行我們的程序呢,？CPU的確不可以直接運(yùn)行我們編寫(xiě)的程序。但如果直接只用“0”和“1”的組合來(lái)寫(xiě)程序,，那是相當(dāng)?shù)臒┧?，也難以找到錯(cuò)誤，是非常不現(xiàn)實(shí)的,。聰明的人類為了解決這個(gè)大麻煩,，就發(fā)明了匯編語(yǔ)言，用一些容易理解和記憶的字符來(lái)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(dāng)然還是需要通過(guò)匯編器把這些用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序翻譯為“0”和“1”組成的十六進(jìn)制機(jī)器碼,。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,，寫(xiě)的程序也越來(lái)越復(fù)雜了,，發(fā)現(xiàn)用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序的效率也相當(dāng)?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(jí)語(yǔ)言,，比如C,C++,PHP,Python等等,，當(dāng)然這些由高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序就需要通過(guò)編譯器'翻譯'為CPU能夠識(shí)別的十六進(jìn)制機(jī)器碼。

匯編器或者編譯器可以理解代碼與CPU溝通的“橋梁”了,，通過(guò)它進(jìn)行“翻譯”,，CPU就可以認(rèn)識(shí)代碼了。