程序与CPU（PO学校 计算机科学 笔记整理）

     

 程序与CPU的关系

 1.程序是什么？

程序可以理解为算法（指令【一段段安装从上到下，有特定目的规律排列的指令就是算法】）+  数据。

 2.程序由什么组成？

显而易见，程序有指令和数据组成。

3.什么是机器语言？

机器语言即，机器可以读懂的语言。也就是所谓的低级语言，有低级语言就有高级语言，比如：C语言，Java等。高级语言是人类可以都读懂的语言。

4.运算中的程序储存在什么位置？

运算中的程序储存在内存当中。程序在编译完成之后，被系统加载到内存当中，CPU（通过 总线）从内存中读取 指令和数据。

5.什么是内存地址？

目前解释不清楚。

6.语言的演化进程。

        最开始的程序员是用插拔线，然后是1001010011指令，然后为了方便记忆，汇编，一直到现在在用的高级语言。

CPU组成：

       1.寄存器（程序员可以接触到的）：短暂存储数据的地方（可以理解为CPU中的内存）

2.运算器：逻辑运算单元

3.控制器：将寄存器读取，写入，更换。

4.时钟：计算频率。（1GHz=10 亿次/秒）

寄存器（最重要的，可以接触到的）：累加寄存器，标志位寄存器，程序计数器，基址寄存器，变址寄存器，通用寄存器，指令寄存器，栈寄存器。

    累加寄存器：运算后的数据。

标志位寄存器：记录运算状态（32位二进制），（是否溢出，是否为零，。。。）是计算机可以执行逻辑运算的关键。

程序计数器：存储下一条指令在内存中的地址。（可能会跳转，可能会顺序执行）

基址寄存器：当前数据内存开始的地址。

变址寄存器:  存储基址的相对地址。（例如当前内存的开始地址是1000，相对地址是50，那么目前实际的地址就是1050）

通用寄存器：都可以用。

指令寄存器：CPU内部使用（程序员是用不了的，不对外开放的）

栈寄存器：记忆栈的起始位置。

   程序执行   <条件分支> 过程:

程序被操作系统加载到内存中，CPU通过总线读取 数据和指令，运算器，控制器，寄存器依照时钟的计算频率，开始工作，累加寄存器  存放累加后的数据，标志位寄存器 被  置位  ，改写  程序计数器的地址（是否跳转已经被决定）。完成分支的执行。