JAVAEE初阶 计算机如何工作

一.冯诺依曼体系

二.CPU基本工作流程

1.逻辑门

1.1电子开关

1.2门电路

1.非门

2.与门

3.或门

4.异或门

2.算术逻辑单元

2.1 进制的理解

2.2 算术单元

2.3逻辑单元

通过基本的逻辑门电路，我们一步步地做出了一个 8 位(bits) ALU，甚至比 Intel74181 还要强大，Intel 74181 只是一个 4 位(bits) ALU（)。当然现代的计算机中的 ALU 部件非常强大，复杂度远远超过了我们的想象，32 位 甚至 64 位基本已经普及全球了。但无论如何，再复杂的 ALU也是芯片工程师像我们这样，一层又一层，一步又一步地将其抽象出来的。ALU 是第一次将人类历史上的数学和逻辑学学科有机地结合起来，可以视为人类智慧发展的现代巅峰

3.寄存器和内存

内存的构建要比这个复杂一点，但基本原理一致。如此构建的内存被称为 RAM(Random AccessMemory)，可以支持 O(1) 时间复杂度访问任意位置的数据，这也就是我们数组下标访问操作是 O(1)的硬件支持。

4.控制单元

理解 CU 可以驱动 ALU 进行具体的计算工作即可

5.指令

指导 CPU 进行工作的命令，主要有操作码 + 被操作数组成。其中操作码用来表示要做什么动作，被操作数是本条指令要操作的数据，可能是内存地址，也可能是寄存器编号等

我们需要熟记一个指令表,以便对各种指令来进行分析和练习


比如这个表,我们要进行分析的话,就可以利用指令表来进行分析.
我们规定第一个寄存器的编号为00 第二个寄存器的编号为01
第一步:

第二步:

第三步: