6.CPU是如何理解01二进制的?

    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,只是简单的你给它一个刺 激,它会有一个反应。

    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:

    6.CPU是如何理解01二进制的? - 图2

    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

    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。

    6.CPU是如何理解01二进制的? - 图4

    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上面(操作码),操作的数字是什么(操作数)。

    这样我们给它一个输入就能按照我的想法来控制电路该怎么工作了,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。

    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。

    6.CPU是如何理解01二进制的? - 图6

    从这里应该应该能看出来,CPU根本也不会认识任何语言

    现在我们能给CPU输入了,那么输出怎么办呢?

    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:

    计算机真实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。