[计算机基础系列文章(三)]程序跑起来的核心-CPU

文章目录[隐藏]

什么是程序

程序是指令和数据的组合体

程序是被谁执行的

程序是被中央处理器（central processing unit, 简称CPU）执行的

程序的编译流程

在程序允许之前，需要先将其转化为机器语言存储到存储器（通常为硬盘）

计算机硬件组成

先回顾下计算机的硬件组成，如下图：
注：图片来源于（深入理解计算机系统（1.1）—计算机概述）

程序的执行流程

CPU的组成

类型	作用	数量
累加寄存器（accumulator register）	存储执行运算的数据和运算后的数据	1
标志寄存器（flag register）	存储运算处理后的CPU状态	1
程序计数器（program counter）	存储下一条指令所在内存的地址	1
基址寄存器（base register）	存储数据内存的起始地址	N
变址寄存器（index register）	存储基址寄存器的相对地址	N
通用寄存器（general purpose register）	存储任意数据	N
指令寄存器（instruction register）	存储指令。CPU内部使用，程序员无法通过程序对该寄存器进行读写操作	1
栈寄存器（stack register）	存储栈区域的起始地址	1
…	…	…

程序员最需要理解的是寄存单元，其余三个了解即可，因为程序是把寄存器作为对象来描述，对于程序员来说CPU就是具有各种功能的寄存器的集合体

是计算机系统中最快的总线，用来将CPU各部件连接起来，负责传输信息。
总线传送的是字，字的大小与系统相关，比如在32位操作系统当中，一个字是4个字节。

类型	功能
数据转送指令	寄存器和内存、内存和内存、寄存器和外围设备之间的数据读写操作
运算指令	用累加寄存器执行算术运算、逻辑运算、比较运算和移动运算
跳转指令	实现条件分支、循环、强制跳转等
call/return指令	函数的调用/返回调用前的地址