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晋中美食:CPU是怎么看懂代码的?

admin 科技 2021-01-05 177 1

备注:这是我问答内容的一个精编版,增加了一些内容,以是和原内容略有差别。

去年底,有中国开发者已经开发出文言文编程语言,并在GitHub上摘得了5500星,在海内引起不小回响。这件事给普通人的印象是,科技生长日新月异,电脑CPU太厉害,都能读懂文言文了!

CPU真的能看懂文言文代码吗?谜底是CPU既看不懂文言文代码,也看不懂英文代码。

现在的CPU晶体管数目动辄几十亿个,结构异常庞大,但内部传输的信号只有两种:高电压和低电压,划分代表数字信号“1”和“0”(也有相反的),因此CPU唯一能看懂的就是由“1”和“0”组成的代码。

由于程序(代码)存储在电脑硬盘中时,也是“1”和“0”的形式,是否就意味着,只要程序存到硬盘中,CPU就能熟悉呢?

谜底是CPU仍然看不懂这些程序,由于以“1”和“0”位模式存储的程序和以“1”和“0”写成的机械语言完全是两回事,简单说,两者的区别类似于汉语书和英语书都用纸和油墨印制,但依然是两种差别的语言,不会英语的依然看不懂英语书。

机械语言是CPU唯一能看懂的语言,也是第一代编程语言。

图片说明:早期的计算机程序员使用机械语言编程,将用0和1数字编成的程序代码打在纸带或卡片上(打孔代表1,不打孔代表0),再将它通过纸带机或卡片机输入计算机,举行运算。

机械语言的更大特点是面向计算机硬件编程,简单说就是程序员需要通晓计算机硬件知识,写的程序要真实示意数据是若何被计算机操作的。对程序员来说这就对照头大,一方面不仅需要通晓计算机硬件知识,另一方面若是计算机使用了差别的硬件,那么就得重新编程。

究竟上得了“厅堂”(搞掂硬件)下得了“厨房”(玩得转软件),只有少数大神能做到,加上机械语言纯用“0”和“1”序列组成,异常单调枯燥,不仅扼杀了编程的意见意义,而且对视力也是一种磨练,稍微一眼花,看错1或0的排列位置,就会制造一个大BUG。

于是,有一帮人更先琢磨了:能不能将计算机硬件从编程中分离出来,让硬件知识小白也能编程?

更先开窍的是蓝色巨人IBM,它在其System/360计算机中引入了ISA(Instruction Set Architecture)观点,将编程所需要领会的硬件信息从硬件中抽象出来,这样编程职员就可以面向ISA编程。由于ISA是用来形貌编程时用到的抽象机械(不是详细的电脑CPU),包罗了一套指令集和一些寄存器,因此,程序员只要知道ISA,不需要领会详细的硬件知识,就可以编写程序,在ISA相同的电脑上运行。

这样一来,就泛起了汇编语言,但汇编语言用符号写成,照样不够接地气儿,于是高级语言就降生了。高级语言的降生,使程序员将精神从庞大的计算机结构转移到要解决的问题,从而可以专心烹饪程序大餐。

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  • 2021-01-05 00:01:00

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