CPU是怎么认识代码的?首先谢谢邀请。其实,CPU也不知道我们敲得代码是什么意思。想要让一段代码编程可执行的程序,需要进行一系列的操作。关于CPU识别程序的问题,细讲起来是比较麻烦的一件事情,我们来分步骤逐一解释
CPU是怎么认识代码的?
首先谢谢邀请。其实,CPU也不知道(拼音:dào)我们敲得代码是什么意思。想要澳门巴黎人让一段代码编程可执行的程序,需要进行一系列的操作。
关于CPU识别(繁:彆)程序的问题,细讲起来是(pinyin:shì)比[练:bǐ]较麻烦的一件事情,我们来分步骤逐一解释。
1.CPU的基本工作原理——数字电路
在具体将这个问题之前,我们先来了解一下半导体的特性。顾名思义,半导体就是一种介于导体和绝缘体中间的物质,它具有《拼音:yǒu》以下(拼音:xià)特性。
比(pinyin:bǐ)如上图,如果电流是从A端流向C端,则电路通畅;反过来的话就不行了。大家可以把它理lǐ 解一种单[繁体:單]方向控制电流的设备。
电流只有两种情况:开路【pinyin:lù】和闭路,将开路规定为0,闭[繁体:閉]路规定为1,这也就是我们所熟知的二进制。
根《练:gēn》据(繁体:據)这种特性,设计者们开发出了“与”,“或”,“非”,“异或”四种情qíng 况:
- 与门:只有同时具备条件A和条件B时,才能得出结果1,当其中任意一个条件为0时,结果为0。
- 或门:只有条件A或条件B都为0时,才能得出结果0;当其中任意条件为1时,结果为1;
- 非门:就是相反的意思,条件A的反为B,条件B的反为A;
0 1
1 0
- 异或门:当两个条件取值相异(0和1)时,结果为1反之为0
1⊕0=1;
0⊕0=0;
根据这几种门电路,还衍生出了一些电路,比如与非门,或非门等等。但基本的电路状还是不会变的。这些门电路构[繁:構]成了世界杯CPU的基本工作原理——数字电路。
无论是数据的计算,还是指令的调度,CPU都是要通过运算来实现的。门电路的目的就是为[繁体:爲]了通过控制电流的状态,来实现计算的原理。当然了CPU上的电路是非常复杂的,如何将由门电路构造成的加法器,乘法器之类集成到一块指甲盖大小的电路板上绝非易事[练:shì],这也是为什么芯片技术被称为最难突破的尖端技术的主要原因之一。
在简单了解CPU的工作原理后,就是关于高级语言和机器语言的转换问题了
机械语言和高级语言
早期的计算机编程是一件非常痛苦的事情,只要涉及到需要位移量的运算时,例如乘法运算,就要做大量的插线工作。也许一个几分钟就能算完的程式,插拔线路就得花上半个小时,还不能插错,否则就白忙活了。所以当时做这些工作的都是一些靓丽的摩登女郎,穿着漂亮的制服以缓解工作人员的压力……随着计算量不【pinyin:bù】断地增大,这种插拔的方式已yǐ 经满足不了实际需求《练:qiú》。,人们开始考虑:能不能设计一种语言来更高效的设计程序呢?由此,高级语言诞生了。
高级语言:一种接近于人类自然语言的表达方式,通过一些较为直观的单世界杯词,符号来表示低级语言。从而使编程变得明了易学,可读性《读:xìng》强。
同时,高级语言分为面向过程和面向对象两类。前者在同一【拼音:yī】个功能每实现一次,都得重新编写一(读:yī)次代码,所以代码的重复利用率比较差;后者面向由于引入了类的概念,只要只要编写一次代码,后《繁体:後》面便可以通过调用类的方式多次使用,大大提升了效率。所以java能成为最受欢迎的编程语言不是没有道理的。
机器语言:计算机最原始的语言,全部由0和1构成的数字{zì}串构成,也是cpu唯【读:wéi】一可以识别的语言。
另外,还有一种汇编语言,很多人存在一个误区,觉得汇编语言就是机器语言,其实不然,CPU还是不知道汇编语言是个什么东西。汇编语言本质上还是一种计算极速赛车/北京赛车机低级语言,通过汇编语言我们可以了【pinyin:le】解CPU 到底干了些什么,以及代码的运行步骤。
如何将高级语言转换成【pinyin:chéng】计算机可以识别的机器{qì}语言yán 呢?这时候就需要编译器的发挥作用了:
简而言之,编译器就像是一个中转平台,就是将程序员使用的高级语言翻译为计算机可以识别运行的机器语言。其主要工作流程可以具象为:源代码 #28source code#29 → 预处理器 #28preprocessor#29 → 编译器 #28compiler#29 → 目标代码 #28object code#29 → 链接器#28Linker#29 → 可[练:kě]执行程序 #28executables#29,也就是我们最【读:zuì】终使用的后缀名为.exe这样的程序。
最后说个题外话,编译器对于程序的所起的影响可谓举足轻重,甚至可能影响到CPU的执行效率。所以现在厂家除了绞尽脑汁的提升CPU性能外,也将目光(读:guāng)投澳门金沙向了编译器,编译器极有可能在未来成为新的热门导向。
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