计算机--我们要学什么？《CPU篇》--连载中

二. CPU篇

CPU：运算器（ALU） + 控制器（CU），CPU主要是由运算器和控制器构成的，下面我们分别来介绍这两个部件。

（一）运算器（ALU）

在介绍运算器之前就不得不提到计算机内部的数据表示，而计算机内部的数据表示很特别，不同的计算机很可能都不一样。在这里我们主要介绍主流的计算机数据表示。在这里我不想像书本上那些讲得这么的详细，我这里只是泛泛的这样一讲，主要是为了降解运算器容易理解一些。（可参考《计算机组成原理》，唐硕飞）

首先我给大家介绍几个概念：

数制：进位计数制及其相互转换。

编码：为了方便在计算机里面的数据表示而对数据采取的特殊化处理。

下面是对编码的介绍：

真值：日常生活中，正、负号加某（常用的二、八、十、十六）进制数绝对值形式。即机器数所代表的实际值。

机器数：计算机中，把符号和数值一起编码的数。例如：原码、反码、补码、移码。

注：真值和机器数是针对在现实生活中和计算机中的对数据的不同称呼。

下面简单介绍几种特殊的编码：

BCD码：用四位二进制数来表示一位十进制数的数码。很多计算机或者嵌入式设备上的操作系统通常选用的对数据的一种编码的方式。注：这里希望大家能够好好理解一下，在以后底层的编程会用到，我做过。

字符：

字符的编码有，ASCII码：用七位二进制编码，最左边的一位作为奇偶校验。EBCDIC:用八位二进制编码。

字符串的表示：

字符串的表示有，小端模式：从计算机的思路出发，高位存在高地址，低位存在低地址。大端模式：从人的思路考虑，高位存在低地址，低位存在高地址。这是很多CPU的支持选项，通过寄存器进行控制，ARM, Intel系列的一般是默认小端模式，PowerPC一般默认的是大端模式。详解请到网上搜索资料。

汉字的表示：汉字的表示比较特殊，现在的编码种类比较多，我简单介绍一种最初的国标码，就是把汉字分成区和位，先通过区码找到区，再通过位码找到位。

注：上述所说的区码，位码，其实这个汉字儿好比是16位的，可能规定几位为区码，几位为位码，在读取的时候按照这个编码去汉字字库中去寻找，找到后，把汉字字库中的字模读出按照像素填充的原理在显示器上画出即可。

数的机器码表示：无符号数和有符号数，其中无符号数通常用作表示计算机中操作数的地址；有符号数常用的编码有：原码、反码、补码、移码。

有符号数的各种编码的转换关系如图2-1所示 连载中……