1.1概述：机器语言

开始一段旅程之前，我们通常想要知道它的大概路线。

学习编程也是一样，我们投入到细节之前，也应该了解一下程序是如何被创建和工作的，以及一门编程语言被设计出来的背景。

不要在意本章描述了一些你无法理解的东西，对它们大体上有个概念就行。在续章节会详细介绍它们。


1、机器语言
计算机中负责执行程序的那一小块芯片叫做CPU（Central Processing Unit）。

程序对于计算机来说就是一组指令列表，这种指令叫做机器语言。在早期，每个类型电脑都有自己的机器语言。

当CPU执行程序的时候，程序被存储在“内存”（也叫RAM —— Random Access Memory）。

除了程序本身，还有程序计算时用到的数据也会加载到内存。内存由很多有序“块”组成，每个“块”都有自己的地址。当CPU需要访问内存块中的数据，就把包含地址的信号发给内存，内存返回该地址指向的数据，CPU也会往内存中写入数据，用于保存一些地址。

对于机器语言，CPU的操作非常简单，就是不停地从内存中读出指令，执行，然后读出下一条，执行……。

CPU读和执行指令的细节不是特别重要，但是有一些基本概念值得了解。在CPU内部有一些寄存器，寄存器是小型的存储单元，可以存储数字或者指令。CPU使用一个寄存器来跟踪程序执行的位置，这个寄存器可以把它叫做计数器（Program Counter）。计数器只保存CPU将要执行的下一条指令的地址。

计算机执行机器语言是完全机械的物理行为。CPU的计算部分是由上亿个叫做晶体管的小开关组成，他们不停按照规则打开/关闭来完成计算。

机器语言表现出来就是二进制数字，0和1。一个0或1被称为一个比特（bit）。一条机器语言指令就是一串0/1序列（计算机中的所有数据都是二进制）。每个内存块能够存储1个字节（byte），1个字节是8个比特的序列。一条指令通常由多个字节组成，包含在连续的内存块中。

计算机之所以能用二进制数字工作，就是因为晶体管实现的小开关，开就是1，关就是0。机器语言指令被按规则以一连串开关的形式存储在内存中，加载到CPU后，CPU负责依照指令把对应的开关打开/关闭，然后响应执行结果。就是这么简单。

到这里，你应该理解了计算机的工作过程：内存存储二进制组成的机器语言程序和数据，CPU从内存中一条一条地读取指令，机械化地执行它们。