【computer-basic】CPU相关
CPU是什么
Central Processing Unit,小型计算机芯片,嵌在主板上。
CPU做什么
CPU的核心是从程序或应用程序获取指令并执行运算,分为:提取、解码和执行三个关键阶段。
CPU从系统的RAM中提取指令 然后解码该指令的实际内容,然后再由CPU相关部分执行该指令。
CPU的内部结构
主要由两部分构成,控制单元 和 算数逻辑单元(ALU)。
- 控制单元:从内存中提取指令并解码执行。
- 算数逻辑单元:处理算数和逻辑运算
从功能来看,CPU内部结构为:
- 寄存器:可以用来暂存指令、数据和地址。可以将其看作是内存的一种。
- 控制器:负责把内存上的指令、数据读入寄存器,并根据指令的结果控制计算机。
- 运算器:负责运算从内存中读入寄存器的数据。
- 时钟:负责发出CPU开始计时的时钟信号。
CPU是寄存器的集合体
计算机语言
低级语言:汇编语言和机器语言
高级语言:如C、JAVA等
寄存器的分类&汇编语言
寄存器分类:
程序计数器
Program Counter 用来存储下一条指令所在的单元地址。
程序执行时,PC的初值为程序第一条指令的地址,在顺序执行程序时,控制器首先按照程序计数器指出的指令地址从内存中取出一条指令,然后分析和执行该指令,同时将PC的值加1指向下一条要执行的指令。
程序计数器控制着程序的流程。
标志寄存器
保存累加寄存器的运算结果,也负责溢出和奇偶校验。
运算结果有正、负、零三种,第一个字位、第二个字位、第三个字位各自的结果为1时,分别代表正、负和零。
程序比较指令,实际上是CPU内部做减法运算。
函数调用机制
函数的调用和返回很重要的两个指令是call和return指令。在将函数的入口地址设定到程序计数器之前,call指令会把调用函数后要执行的指令地址存储在名为栈的主存内。函数处理完毕后,再通过函数的出口来执行return指令。
通过地址和索引实现数组
实际地址 = 基址寄存器的值 + 变址寄存器的值
(固定:100000000) (变化)