计算机|程序&CPU

​常说IT，计算机，程序，可是真的要问起来什么是程序，什么是计算机，大部分人还是会愣一会儿。（没卡壳的可以左上角了）

先来波灵魂发问：

学过一些计算概论的应该能很快回答出/理解下面的答案

程序就是操作计算机的工具，拿程序这个工具指挥机器的开关是CPU（Central Processing Unit，中央处理器，记下来，保研/考研要考）。

CPU是计算机核心，负责解释和运行机器语言的内容。至于平时程序员用的汇编、C、高级语言怎么转换为机器语言，那是后话。

CPU由各种晶体管组成，功能上来看，包括寄存器、控制器、运算器和时钟四个部分，各个部分由电流信号相互连通。

寄存器暂存指令、数据。

控制器把内存里面的指令和数据（程序只分两个东西，指令，数据）读入寄存器。

运算器运算寄存器的数据。

时钟负责计时。玩游戏时要求CPU配置不低于**GHz的，就是指时钟，如2GHz说明CPU每秒能进行20亿次简单运算。（怎么挑电脑懂了没）

CPU工作流程就是根据时钟发出的信号，控制器从内存中读取指令和数据放入寄存器，运算器对数据进行运算，控制器根据运算结果控制计算机。

对程序员来说，CPU内最重要的是寄存器

程序计数器、累加寄存器、标志寄存器、指令寄存器和栈寄存器只有一个，其余的有多个。

众所周知，程序分三种结构，顺序结构、条件分支和循环操作。各种寄存器组合工作，相互搭配，从而实现这三种结构。

顺序结构

作为最基础的顺序结构依靠程序计数器。操作系统把程序从硬盘复制到内存中，程序计数器设定为0100（地址），当CPU执行0100地址处的指令后，程序计数器加1，变成0101，然后CPU的控制器就会参照程序计数器的数值从内存中读取命令并且执行。这是顺序结构得以顺利进行的底层基础。

条件分支

条件分支通过执行对应地址中的指令，通过比较的方式跳跃到不同的新的地址实现。

而循环结构则是比较后跳回原地址。

条件分支和循环结构都是通过跳跃指令跳转地址，那么我们又如何调回地址？

这里标志寄存器起到作用，标志寄存器有三个位表示比较运算的结果，通过这三个位决定跳转的地址。

（关于函数，则需要用到机器语言的call和return指令将要执行的指令地址存/取在栈的主存中，递归容易爆栈就在这出的问题）

CPU执行能执行的处理非常少，但通过极高的运算频率实现了丰富的功能，才有现在精彩的计算机网络世界。