cpu是怎么认识代码的(cpu是从哪里获取信息和指令)

在生活中，很多人可能想了解和弄清楚CPU 是怎么认识代码的？的相关问题？那么关于cpu是怎么认识代码的的答案我来给大家详细解答下。

讲一下我的理解。从偏向于电路的角度，来讲讲CPU怎么认识二进制的数

首先，二进制数据储存在存储中，主存储器是DRAM，它由电容和一个门控开关组成，电容充满电荷时，代表存储的是1，因为如果你这时候打开门控开关，你用一个万用电表去读数，读到的就是电容板的电势，你自然读到了高电平。电容器放完电，不带电荷了，你用万用表读电压，读到的自然就是接地的电压，也就是低电平。

每个内存单元只能存1或0，换句话说就是1bit的二进制数据，内存动辄几个G，也就是有数十亿个这样的单元储存着0和1，把这些单元按矩阵排列起来。我们就可以通过特定的行数和列数，找到我们所需要的单元。打开它的门控开关，它就会向数据通路上持续地显示出高/低电平（1和0），直到处理器接受到它们。这就是内存寻址。

CPU这边就接受到了许多1和0，就是从内存传出的高低电平的信号。如何识别这些信号呢？人们就约定了一种规范，这种规范就叫做指令编码。人们在规范中，约定了指令的长度。指令的格式，这样，在设计CPU的时候，人们就会决定要有多少根信号线用来传输数据。一般情况下，人们会把指令的低位当作操作码，高位当做操作数，于是，低位的信号线就连接到了解码器。解码器一般的数字电路基础书都有，最简单的解码器是一种最小项输出电路。操作码是5位的。可以转化成32位的输出。这种输出有高有低，可以作为CPU内部各个工作电路的使能端，控制它们是否工作。高位的信号线就连接到了多路选择器，可以通过多路选择器在寄存器组中选择寄存器用来保存操作数（就是一对1和0）。或者读取操作数。寄存器是一种能够保存高低电平的电路。它可以是锁存器，也可以是D触发器。具体原理你可以去查相关数字电路的书籍

至于CPU要怎么去执行二进制数据的运算。许多数字电路的书籍里都会介绍半加器，全加器，超乘法器，除法器等。它们能够接受高低电平的输入，并相加相减形成输出。再把它们保存到寄存器里。

下面我们举个例子。一个最简单的二进制加法指令是这样执行的，首先，CPU要取指，指令的地址保存在程序计数器PC里，这是一个寄存器，保存着指定长度的高低电平。取指时。CPU通过信号线向内存控制器发送一个高电平，表示我要访问你了，内存控制器回应一个高电平，我已经做好准备了，于是，寄存器与地址信号线相连的门控开关被打开，寄存器里的高低电平信号就通过电线抵达内存，内存控制器把它分成两部分，一部分是行地址，一部分是列地址，各自通过两个多路选择器，得到了行和列，打开找到的门控开关，于是内存里保存的高低电平被读出，通过数据信号线送到了CPU。其中低位送去解码器，高位送去多路选择器，解码器解码，输出控制信号，让加法器开始工作。多路选择器找到了寄存器，打开门控开关，里面存储的高低电平输入进入加法器，输出被写入寄存器，加法运算就完毕了。

以上只是非常简单的例子，实际的计算机系统非常复杂。指令编码也复杂得多。可以说要好几本书都讲不完的。

全局变量，局部变量这些东西，可以看看汇编语言中的调用约定，所谓栈，其实就是一段内存空间，内存是怎么保存数据和读取数据的前面已经说过。出栈，入栈，其实就是指令的一种，即push指令和pop指令，变量，也就是一串高低电平，保存在寄存器中，CPU从内存中取到push指令的时候，就会把寄存器中保存的变量写入内存中的指定地址，这个地址由栈基址寄存器和偏移量指定。

温馨提示：通过以上关于CPU 是怎么认识代码的？内容介绍后，相信大家有新的了解，更希望可以对你有所帮助。