第1章 对程序员来说CPU是什么

热身问答

阅读正文前，让我们先回答下面的问题来热热身吧。

问题

1．程序是什么？

2．程序是由什么组成的？

3．什么是机器语言？

4．正在运行的程序存储在什么位置？

5．什么是内存地址？

6．计算机的构成元件中，负责程序的解释和运行的是哪个？

怎么样？是不是发现有一些问题无法简单地解释清楚呢？下面是笔者的答案和解析，供大家参考。

答案

1．指示计算机每一步动作的一组指令

2．指令和数据

3. CPU可以直接识别并使用的语言

4．内存

5．内存中，用来表示命令和数据存储位置的数值

6. CPU

解析

1．一般所说的程序，譬如运动会、音乐会的程序等，指的是“行事的先后次序”。计算机程序也是一样的道理。

2．程序是指令和数据的组合体。例如，C语言“printf ("你好"); ”这个简单的程序中，printf是指令，"你好"是数据。

3. CPU能够直接识别和执行的只有机器语言。使用C、Java等语言编写的程序，最后都会转化成机器语言。

4．硬盘和磁盘等媒介上保存的程序被复制到内存后才能运行。

5．内存中保存命令和数据的场所，通过地址来标记和指定。地址由整数值表示。

6．计算机的构成元件中，根据程序的指令来进行数据运算，并控制整个计算机的设备称作CPU。大家熟知的奔腾（Pentium）就是CPU的一种。

本章重点

首先让我们来看一下解释和运行程序的CPU。CPU是英文Central Processing Unit（中央处理器）的缩写，相当于计算机的大脑，它的内部由数百万至数亿个晶体管构成，这些都是大家所熟知的。不过，对CPU的了解如果只限于此的话，对编程是没有任何帮助的。程序员还需要理解CPU是如何运行的，特别是要弄清楚负责保存指令和数据的寄存器的机制。了解了寄存器，也就自然而然地理解了程序的运行机制。可能有很多读者会认为CPU的运行机制比较难，其实它非常简单。所以，不妨放松心情，跟随笔者一起往下阅读吧。