炫意html5
最早CSS3和HTML5移动技术网站之一

CPU 是如何理解 01 二进制的?

准确的来说, CPU不认识也不理解任何东西。

CPU就像一个单细胞一样,本身不具备任何思考能力,没什么自己的想法,你给它一个刺激,它只是简单的会有一个反应。

那这个刺激是什么呢?是电压,硬件感知到的仅仅就是电压。

电压有两种,高电压和低电压。

你马上就能反应过来,这就是01二进制,高电压代表1低电压代表0,0和1仅仅是人类可以理解的东西,硬件电路可不理解这玩意,它仅仅就是靠电流驱动来工作。

让我们来看看这个简单的电路,这个就是与门:

你能说这个电路理解它自己该做什么吗?它有自我意识吗?当然没有。

所以说这个问题的答案非常简单:

CPU根本就不能理解任何东西,之所以CPU能正常工作,仅仅是因为你(制作CPU的人)让它这么工作。

这个问题就好比你问一辆自行车是如何理解自己怎么跑起来的?还不是因为你设计了车轮、车链然后用脚一蹬跑起来的。

你希望两个开关都打开灯才亮,因此你这样设计电路,这就是与门;你希望任意一个开关打开灯就亮,因此你那样设计电路,这就是或门;你希望关闭开关灯才亮,这就是非门,有了与或非你可以搭建出任意复杂的逻辑电路,比如下面这个能执行加操作的加法器。

看看这个电路,你能说它知道自己是在执行加法操作吗,这当然是人类认为这个电路的输出等价于加法操作的结果。

尽管这个电路看上去很不错,给定两个输入得到的输出和我们人类认为的加法是一样一样的,但这有点简单。

除了加法是不是还应该有其它操作,如果有多种类型的操作那么就必须告诉电路该操作的类型是什么(操作码),操作的数字是什么(操作数)。

这样给它一个输入就能按照我们的想法来控制电路了,BOOM!!!宇宙大爆炸!

哦不对,CPU诞生了!

人类编写的代码必须首先转为01二进制,之后才能驱动CPU工作。

当然,怎么把一坨代码高效等价的转为1001011100。。。这项工作可不简单,人类探索了几十年,一干人等还获得了图灵奖,可见这个问题的重要程度以及难度。

你今天能简单点一下build按钮或简单运行一个命令就能把你写的代码转为01串,要知道这简单的背后是靠无数天才榨干天量的脑细胞才实现的。

从这里应该应该能看出来,CPU根本不认识任何语言,理解编程语言的其实是编译器。

现在我们能给CPU输入了,那输出呢?

剩下的仅仅就是解释了,比如给你一个01串,01001101,你可以认为这是一个数字,也可以认为这是一个字符,也可以是表示RGB颜色,一切都看你怎么解释,这就是软件的工作了。

最终的目的只有一个: 让人类能看懂。

整个流程就是这样的:

计算机真是一个非常神奇的机器,如此简单,却又能完成复杂无比的工作。

现在你应该明白了吧,计算机所谓能理解二进制就好比你的台灯能理解开关一样。

它们真的对此一无所知。

炫意HTML5 » CPU 是如何理解 01 二进制的?

Java基础教程Android基础教程