第1章 對程序員來說CPU是什么

熱身問答

閱讀正文前，讓我們先回答下面的問題來熱熱身吧。

問題

1．程序是什么？

2．程序是由什么組成的？

3．什么是機器語言？

4．正在運行的程序存儲在什么位置？

5．什么是內存地址？

6．計算機的構成元件中，負責程序的解釋和運行的是哪個？

怎么樣？是不是發現有一些問題無法簡單地解釋清楚呢？下面是筆者的答案和解析，供大家參考。

答案

1．指示計算機每一步動作的一組指令

2．指令和數據

3. CPU可以直接識別并使用的語言

4．內存

5．內存中，用來表示命令和數據存儲位置的數值

6. CPU

解析

1．一般所說的程序，譬如運動會、音樂會的程序等，指的是“行事的先后次序”。計算機程序也是一樣的道理。

2．程序是指令和數據的組合體。例如，C語言“printf ("你好"); ”這個簡單的程序中，printf是指令，"你好"是數據。

3. CPU能夠直接識別和執行的只有機器語言。使用C、Java等語言編寫的程序，最后都會轉化成機器語言。

4．硬盤和磁盤等媒介上保存的程序被復制到內存后才能運行。

5．內存中保存命令和數據的場所，通過地址來標記和指定。地址由整數值表示。

6．計算機的構成元件中，根據程序的指令來進行數據運算，并控制整個計算機的設備稱作CPU。大家熟知的奔騰（Pentium）就是CPU的一種。

本章重點

首先讓我們來看一下解釋和運行程序的CPU。CPU是英文Central Processing Unit（中央處理器）的縮寫，相當于計算機的大腦，它的內部由數百萬至數億個晶體管構成，這些都是大家所熟知的。不過，對CPU的了解如果只限于此的話，對編程是沒有任何幫助的。程序員還需要理解CPU是如何運行的，特別是要弄清楚負責保存指令和數據的寄存器的機制。了解了寄存器，也就自然而然地理解了程序的運行機制。可能有很多讀者會認為CPU的運行機制比較難，其實它非常簡單。所以，不妨放松心情，跟隨筆者一起往下閱讀吧。