01.程序和cpu
来源:互联网 发布:什么是bim软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/01 08:22
cpu:
cpu是电脑的核心部件,是中央处理器的英文缩写包含了四大组件分别为:
寄存器:短暂存储一些值的地方,可以认为是cpu中的内存,是cpu中唯一一个程序员可以接触到的部分
控制器:控制寄存器和内存中数据的读入和写出
运算器:里面是一个逻辑运算单元,可以协助寄存器和控制器来达到计算的效果,可以认
为是一个辅助单元
时钟:就是时钟频率,以“若干次周期每秒”来度量,通常cpu中1Ghz相当于每一秒计算十亿次。
程序和cpu的关系:
代码-------->exe------------>加载------------------>cpu
我们写的代码经过编译器编译后
将代码翻译成机器码并生成一个可执行的exe程序(因为exe是运行在计算机上的,所以它的内部是计算机所能理解的机器码)
执行exe文件后就会将它其中的机器码加载到内存中,然后cpu就可以通过寄存器,控制器,运算器,时钟和内存之间产生交互。
寄存器是如何工作的?
计算机既然有内存了为什么还要寄存器呢?
因为寄存器的运算速度是内存的几十甚至是上百倍,它是直接集成在cpu中的所以效率会比较高
累加寄存器:用于cpu做加法时,记录计算之后的数据
程序计数器:存储了下一条指令在计算机内存中的地址
标志寄存器:记录cpu里面的一些状态,帮助我们进行逻辑判断,例如两个数比较后根据结果决定标志寄存器特定位是置1还是置0
基址寄存器:存储了当前整个数据内存的开始的地址
变址寄存器:存储了基址寄存器里面地址的相对位置,基址加上变址就可以得到我们想要的内存地址
通用寄存器:可以用于各项操作,什么地方它都可以用,平时使用最多
指令寄存器:存储当前指令,不对外开放仅仅在cpu内部使用
栈寄存器:记录栈的起始地址
为什么要用二进制?
1.计算机硬件是各种集成电路,而电子元件的引脚只有通电不通电或高低电平两种状态,可以用二进制直接表示不必再转换。
2.二进制不仅仅可以表述数值,还可以作为信息的载体,比如图片,音乐,视频,字符等
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