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[導(dǎo)讀]關(guān)注星標(biāo)公眾號(hào)，不錯(cuò)過(guò)精彩內(nèi)容來(lái)源|?碼農(nóng)的荒島求生準(zhǔn)確的來(lái)說(shuō)，CPU不認(rèn)識(shí)也不理解任何東西。CPU就像一個(gè)單細(xì)胞一樣，本身不具備任何思考能力，沒(méi)什么自己的想法，你給它一個(gè)刺激，它只是簡(jiǎn)單的會(huì)有一個(gè)反應(yīng)。那這個(gè)刺激是什么呢？是電壓，硬件感知到的僅僅就是電壓。電壓有兩種，高電壓和低...

來(lái)源 | 碼農(nóng)的荒島求生

準(zhǔn)確的來(lái)說(shuō)，CPU不認(rèn)識(shí)也不理解任何東西。CPU就像一個(gè)單細(xì)胞一樣，本身不具備任何思考能力，沒(méi)什么自己的想法，你給它一個(gè)刺激，它只是簡(jiǎn)單的會(huì)有一個(gè)反應(yīng)。

那這個(gè)刺激是什么呢？是電壓，硬件感知到的僅僅就是電壓。電壓有兩種，高電壓和低電壓。你馬上就能反應(yīng)過(guò)來(lái)，這就是01二進(jìn)制，高電壓代表1低電壓代表0，0和1僅僅是人類可以理解的東西，硬件電路可不理解這玩意，它僅僅就是靠電流驅(qū)動(dòng)來(lái)工作。讓我們來(lái)看看這個(gè)簡(jiǎn)單的電路，這個(gè)就是與門(mén)：

你能說(shuō)這個(gè)電路理解它自己該做什么嗎？它有自我意識(shí)嗎？當(dāng)然沒(méi)有。所以說(shuō)這個(gè)問(wèn)題的答案非常簡(jiǎn)單：CPU根本就不能理解任何東西，之所以CPU能正常工作，僅僅是因?yàn)槟?制作CPU的人)讓它這么工作。這個(gè)問(wèn)題就好比你問(wèn)一輛自行車是如何理解自己怎么跑起來(lái)的？還不是因?yàn)槟阍O(shè)計(jì)了車輪、車鏈然后用腳一蹬跑起來(lái)的。

你希望兩個(gè)開(kāi)關(guān)都打開(kāi)燈才亮，因此你這樣設(shè)計(jì)電路，這就是與門(mén)；你希望任意一個(gè)開(kāi)關(guān)打開(kāi)燈就亮，因此你那樣設(shè)計(jì)電路，這就是或門(mén)；你希望關(guān)閉開(kāi)關(guān)燈才亮，這就是非門(mén)，有了與或非你可以搭建出任意復(fù)雜的邏輯電路，比如下面這個(gè)能執(zhí)行加操作的加法器。

看看這個(gè)電路，你能說(shuō)它知道自己是在執(zhí)行加法操作嗎，這當(dāng)然是人類認(rèn)為這個(gè)電路的輸出等價(jià)于加法操作的結(jié)果。盡管這個(gè)電路看上去很不錯(cuò)，給定兩個(gè)輸入得到的輸出和我們?nèi)祟愓J(rèn)為的加法是一樣一樣的，但這有點(diǎn)簡(jiǎn)單。除了加法是不是還應(yīng)該有其它操作，如果有多種類型的操作那么就必須告訴電路該操作的類型是什么(操作碼)，操作的數(shù)字是什么(操作數(shù))。這樣給它一個(gè)輸入就能按照我們的想法來(lái)控制電路了，BOOM！??！宇宙大爆炸！

哦不對(duì)，CPU誕生了！人類編寫(xiě)的代碼必須首先轉(zhuǎn)為01二進(jìn)制，之后才能驅(qū)動(dòng)CPU工作。當(dāng)然，怎么把一坨代碼高效等價(jià)的轉(zhuǎn)為1001011100。。。這項(xiàng)工作可不簡(jiǎn)單，人類探索了幾十年，一干人等還獲得了圖靈獎(jiǎng)，可見(jiàn)這個(gè)問(wèn)題的重要程度以及難度。

你今天能簡(jiǎn)單點(diǎn)一下build按鈕或簡(jiǎn)單運(yùn)行一個(gè)命令就能把你寫(xiě)的代碼轉(zhuǎn)為01串，要知道這簡(jiǎn)單的背后是靠無(wú)數(shù)天才榨干天量的腦細(xì)胞才實(shí)現(xiàn)的。

從這里應(yīng)該應(yīng)該能看出來(lái)，CPU根本不認(rèn)識(shí)任何語(yǔ)言，理解編程語(yǔ)言的其實(shí)是編譯器。現(xiàn)在我們能給CPU輸入了，那輸出呢？剩下的僅僅就是解釋了，比如給你一個(gè)01串，01001101，你可以認(rèn)為這是一個(gè)數(shù)字，也可以認(rèn)為這是一個(gè)字符，也可以是表示RGB顏色，一切都看你怎么解釋，這就是軟件的工作了。最終的目的只有一個(gè)：讓人類能看懂。整個(gè)流程就是這樣的：

計(jì)算機(jī)真是一個(gè)非常神奇的機(jī)器，如此簡(jiǎn)單，卻又能完成復(fù)雜無(wú)比的工作。現(xiàn)在你應(yīng)該明白了吧，計(jì)算機(jī)所謂能理解二進(jìn)制就好比你的臺(tái)燈能理解開(kāi)關(guān)一樣。它們真的對(duì)此一無(wú)所知。聲明：本文素材來(lái)源網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品版權(quán)問(wèn)題，請(qǐng)與我聯(lián)系刪除。
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