人世繁华|CPU中的程序是怎么运行起来的

总述
最近一位朋友问我 , 开发的代码是怎么在芯片运行起来的 , 我就开始给他介绍代码的预编译、汇编、编译、链接然后到一般的文件属性 , 再到代码运行 。 但是大佬问了我一句 , CPU到底是怎么执行到每一个逻辑的 , 就讲了哈CPU的架构 。 这是时候真的有些迷了 , 虽然有模电数电的底子 , 但是自己都说迷糊了 , 汇编怎么对应到机器码再到怎么执行每一个逻辑 。
所以我想了想 , 我自己也重新学习整理一下 , 写一篇文章分享给自己也分享给大家 。 虽然网上也有很多人讲这个过程 , 我也想用自己的视角去介绍一下 。 所以我就花了三天时间把《CODE》这本书啃完 , 然后又看了哈Crash Course Computer Science的视频 , 现在终于可以写篇文章了 。
作者:良知犹存
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1、CPU的硬件最小原子计算机从上世纪四十年代发展到现在有八十多年了 , 我们现在开发应用以及很少会涉及到底层的部分 , 硬件设计的电子专业在学校里面会学习模电数电这两门课 , 今天的第一部分就从这里说起 。
人世繁华|CPU中的程序是怎么运行起来的
人世繁华|CPU中的程序是怎么运行起来的一般我们不考虑物理的硬件底层的实现逻辑 , 但是为了后续的机器码的介绍 , 这里开始介绍CPU的基本组成部分 。
我们都知道现在的CPU是无数的晶体管组成 , 一块很小的CPU用显微镜观察可以看到上百万个元器件 , 那么最早电脑是啥样的呢?感谢Crash Course Computer Science的视频 , 下面有很好照片都是从她的视频中截取 。 以及感谢《CODE》 , 好多资料也是从此书得来 。
人世繁华|CPU中的程序是怎么运行起来的
人世繁华|CPU中的程序是怎么运行起来的?
最早的计算机 , 它有76万5千个组件 , 300多万个连接点和大约804公里长的用线 , 这个是真的大 , 而且它的核心控制还是用继电器实现控制逻辑的 。
人世繁华|CPU中的程序是怎么运行起来的
人世繁华|CPU中的程序是怎么运行起来的?
此外 , 它的性能相较于于现在的电脑来说简直微不足道 。
人世繁华|CPU中的程序是怎么运行起来的
人世繁华|CPU中的程序是怎么运行起来的?
好了言归正传 , 我们直接介绍现在计算机中的CPU组成 , 之前用继电器、电子管进行控制计算 , 这些基本的元器件使得计算机体型庞大 , 后来半导体的出现 , 使得计算机的体积大大减小 。 没有使用半导体的时候 , 科学家使用继电器等进行控制电路的开关 , 控制电路电流的高和低 , 通过布尔代数组合形成我们现在经常说的逻辑门 , 继而实现数据的控制 。
人世繁华|CPU中的程序是怎么运行起来的


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