一文学懂risc-v汇编操作
汇编指令
文章目录
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- 汇编指令
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- 常见寄存器
- 常见指令操作
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- 算术运算
- 访存运算 (核心)
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- 先上表
- 核心解释
- 最后上代码
- 逻辑运算
- 移位操作
- 分支指令（核心： 条件与循环）
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- 使用分支实现if语句
- 汇编if的技巧
- 使用分支实现循环语句
- 汇编循环的技巧：
- 跳转指令 （核心：函数的调用）
- 使用汇编写完整的程序
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- 伪指令
- 数组
- 栈指针
- 保存寄存器与临时寄存器
- 参数寄存器和返回值寄存器
- 案例
- 下一步：设计一个risc-v 的cpu
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常见寄存器
risc-v 有32个通用寄存器（简写 reg），标号为x0 - x31
| 寄存器名 | 别名 | 功能 | 备注 |
|---|---|---|---|
| x0 | 硬连线接0 | 任何对x0的写入操作都无效，x0的值恒定为0 | |
| x1 | ra | 返回地址 | return address |
| x2 | sp | 栈指针 | 栈指针始终指向栈顶 |
| x3 | gp | 全局指针 | 一般用不到，指向全局变量和静态变量 |
| x4 | 略 | 线程指针 | 略 |
| x5-x7，x28-x31 | t0-t6 | 临时寄存器 | temporary的首字母 t , 共有7个 |
| x8-x9, x18-x27 | s0-s11 | 保存寄存器 | saved 的首字母 s， 共有11个，其中s0与s1是返回值reg |
| x10-x17 | a0-a7 | 参数寄存器 | arg 的首字母a ， 共有8个 |
| x8 | fp | 帧指针 | 使用时需要用栈指针初始化，默认情况下不使用 |
对于有别名的寄存器，优先使用别名，更达意，更好记
先认识即可，后续会逐渐认识它们的作用。为啥寄存器只有32个？寄存器的运算和读取速度是最快的，太少了显然不好，但事实证明，寄存器数目如果太多了会导致访问寄存器的速度下降，也会造成速度下降。32个寄存器是risc-v设计者、实践者的选择。
上述寄存器都是64位的，也就是说上述寄存器可以存放64bits的数据
常见指令操作
在risc-v 中绝大多数指令的目的寄存器是第一个寄存器，第二第三个寄存器是源寄存器
算术运算
| 指令 | 实例 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|---|
| add | add t0, t1, t2 | t0 = t1 + t2 | 将t1+t2的值赋值给t0 |
| sub | sub t1, t2, t3 | t1 = t2 + t3 | 将t1-t2的值赋值给t0 |
| addi | addi t0, t1, -2 | t0 = t1 + (-2) | 将t1-2的值赋值给t0 |
上述指令中第一个寄存器，是被赋值、被操作的对象，我们称之为目的寄存器（target reg)， 而后面的寄存器则称之为源寄存器，并且相应的第二个寄存器一定是第一个操作数，第三个寄存器一定是第二个操作数，顺序不可以改变。
没有subi指令，因为addi可以加负数，从而精简指令的个数。
为啥会有addi指令？
在汇编层面有三个主要的操作对象：寄存器，内存，立即数，它们是完全不同，不可以混淆，组织结构也不一样的不同对象，所以不能单纯拿针对寄存器的指令去处理内存和立即数。
立即数 immediate ,取首字母i。后续从寄存器扩展到立即数的指令都是这样的，在指令的最后加上i。
思考：如何让一个t0寄存器的值变为我们想要的一个任意常数（在计算机指令可表示范围内的数），比如说100？
addi t0, x0, 100 # now t0 = 100,在risc-v汇编中 ‘#’表示单行注释
当然这种表示方法太繁琐了，不过是每个新手的必经之路，刚开始都必须这样进行思考，后面将有简化的方法。
访存运算 (核心)
什么是访存：“访问内存中对应的值” 和 “将值存到内存中”，请记住在汇编中只有三个对象，内存，立即数，以及寄存器，寄存器只有32个数量有限，立即数无法进行存储功能，因此很多时候都需要把数据放到内存中以及从内存中读取相应数据。
运算与存储是计算机的两大核心而基本的功能。
几个将有帮助记忆的英语：
load : 加载 store： 存储
double word ：双字，对应64位（1bits,位就是一比特)
word : 字，对应32位
half word : 16位
byte:8位（一个字节8比特）
unsigned: 无符号的
先上表
| 指令 | 实例 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|---|
| ld | ld t0, 0(t1) | t0 = memory[t1 + 0] | 将t1的值加上0,将这个值作为地址， 取出这个地址所对应的内存中的值， 将这个值赋值给t0 |
| lw | lw t2, 20(t3) | t2 = memory[20 + t3] | lw 与 ld 的区别就在于 ld 是从内存取出64位数值， 而lw是取出32位数值。 |
| lh | lh t4, 30(t5) | t4 = memory[30 + t5] | 从内存中取出16位数值 |
| lb | lb t4, 30(t5) | t4 = memory[30 + t5] | 从内存中取出8位数值 |
| sd | sd t0, 0(t1) | memory[0+t1] = t0 | 将t1的值加上0,将这个值作为地址， 将t0的值存储到上述地址所对应的内存中去 |
| sw | sw t0, 0(t1) | memory[0+t1] = t0 | 与sd的区别在于sw只会将t0的低32位 数值存储到相应的内存。sd会将t0的64位都存入 |
| sh | sh t0, 0(t1) | memory[0+t1] = t0 | 只将t0的低16位所对应的数值存入， 也就是一个half word大小 |
| sb | sb t0, 0(t1) | memory[0+t1] = t0 | 只存入8位，一个byte大小 |
| lwu | lwu t2, 20(t3) | t2 = memory[20 + t3] | lw 与lwu的区别在于， 前者取出32位数值作符号扩展到64位， 而后者做无符号扩展到64位 |
| lhu | lhu t4, 30(t5) | t4 = memory[30 + t5] | 略 |
| lbu | lbu t4, 30(t5) | t4 = memory[30 + t5] | 略 |
核心解释
tip1:
所有指令都是前面那些英文的开头首字母的组合，何为汇编语言本质上就是一种机器语言的助记符，
自然越简单越好。
tip2:
操作系统有32位操作系统，64位操作系统，这个位指的是什么？
指的是地址的位数。
啥是地址？啥是内存？啥是值？
一个简单而有效的解释是：一块内存你可以想象是一个盒子，盒子里面的东西是值，而每个盒子都会有一个独一无二的编号，这个编号对应的就是内存的地址。我们并不关心内存地址，我们只关心内存的值，但为了能获得内存中的值，我们必须先知道内存的地址才能找到这个内存从而读取内存中的值。
既然每一个地址都有一个内存地址。从0开始，0，1，10，11，100，101…随着地址的增大，位数也越来越多，64位操作系统指的就是内存地址的位数总共有64位，所以0就是64个0，1就是高63位为0低1位为1，依次类推，所以你知道64位操作系统最多有多少地址空间了吗？
所有操作系统都是按字节寻址的，也就是一个内存地址是与内存中特定的1byte大小的盒子挂钩的。这1byte大小的盒子就可以用来放值。如果是1个double类型的变量，需要8个字节，也就是由内存中8个连续的盒子存储它的值，通常情况下，最低字节的内存地址，最小的那个地址，就是这个double变量的地址。
tip3:
为啥load操作需要符号扩展或者无符号扩展？它们是什么意思？
lw t0, 0(t1) : 将t1的值当作内存地址找到对应的内存，取出32位内存中（4个连续的字节地址）的值，赋值给t0，但是，因为t0是64位寄存器，t0的高32位怎么办？所以需要扩展到64位再赋值给t0。
符号扩展：高位全部扩展为符号位
无符号扩展：高位全部扩展为0
有符号数进行符号扩展能保证数值不会发生变化，无符号数进行无符号扩展数值不会发生变化（后面章节会简单证明，非常简单的，可以自己证明以下，现在记住就可以了）。
tip4:
为啥没有ldu指令，为啥没有store的无符号版本
ld 从内存中取出64位数值，寄存器就是64位的，还扩展啥？这时有符号数与无符号数的处理没有任何区别。对于早期的risc-v，寄存器是32位的，则ld和lw指令都没有无符号版本，因为无需扩展便指令的行为都是一样的，就无需区分有符号数和无符号数了。（其实无符号数出现的概率很小，实在不行先放着，以后再看就懂了。doge）
store将数据按位复制到内存中去，无需扩展。
最后上代码
int a1 = 2; // a1可以在内存中，也可以在寄存器中，但是后面有取址操作，所以a1只能在内存中
int* a1p = &a1; // a1p 存放了a1的地址，也就是a1p的值是a1的地址，假设a1p在t0寄存器中
int a2 = *a1p; // lw t1, 0(t0) ,其中t1寄存器是a2
*a1p = 8; // sw 8, 0(t0)
unsigned int a3 = 2;
unsigned int * a3p = &a3;
int a4 = *a3p; // lwu t1,0(t0)
*a3p = 8; // sw 8, 0(t0)
逻辑运算
| 指令 | 实例 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|---|
| and | and t1, t2, t3 | t1 = t2 & t3 | 按位与，不是&& |
| or | or t1, t2, t3 | t1 = t2 | t3 | 按位或 |
| xor | xor t1, t2, t3 | t1 = t2 ^ t3 | 按位异或 |
| andi | andi t1, t2, 4 | t1 = t2 & 4 | 1&1 = 1 ,1&0 = 0, 0&0 = 0 |
| ori | ori t1, t2, 4 | t1 = t2 | 4 | 只有0|0=0,其他结果为1 |
| xori | xori t1, t2, 4 | t1 = t2 ^ 4 | a^0 = a, a^1 = ~a，xor 0不变，xor 1切换 |
为啥没有not 取反操作？
a xor -1 = ~a,这里的a表示任意位数的数字 。因为 -1的二进制表示是全一（位数可变，如 11, 111, 1111有符号数都表示-1）。
移位操作
| 指令 | 实例 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|---|
| sll | sll t1, t2, t3 | t1 = t2 << t3 | t2左移t3位后赋值给t1 |
| srl | srl t1, t2, t3 | t1 = t2 >> t3 | t2右移t3位,做无符号扩展后赋值给t1 |
| sra | sra t1, t2, t3 | t1 = t2 >> t3 | t2右移t3位,做符号扩展后赋值给t1 |
| slli | slli t1, t2, 4 | t1 = t2 << 4 | t2左移4位后赋值给t1 |
| srli | srli t1, t2, 4 | t1 = t2 >> 4 | t2右移4位,做无符号扩展后赋值给t1 |
| srai | srai t1, t2, 4 | t1 = t2 >> 4 | t2右移4位,做符号扩展后赋值给t1 |
首字母：
s:shift 移动
r: right 右 l：left 左
l: logical 逻辑的（无符号扩展，补零） a: arithmetic （这英文单词着实有难度）算术的（符号扩展，补符号位）
i:immediate立即数
为何左移只能逻辑扩展，右移有逻辑和算术两种，分别对应无符号和有符号扩展?
- 左移补1会很奇怪，而左移每补一个0相当于乘以一次2，后者非常有用，前者违背直觉（违背逻辑）
- 右移补位，如果是无符号数应该补0，有符号数应该补符号位，原理和上面差不多。
最后，或许现在可能很纠结数字的表示，但当在后面章节系统学习了计算机数字的表示以后，这些东西就会变得简单而富有智慧。现在记住：无符号数扩展补0， 有符号数补符号位。左移始终补0
分支指令（核心： 条件与循环）
按照惯例，先给出一些英文单词：
equal :相等 not: 不
less than: 小于 greater than : 大于
branch:分支
| 指令 | 实例 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|---|
| beq | beq a1, a2, Lable | if(a1 == a2){goto Lable;} | Lable是任意自定义的标签 |
| bne | bne a1, a2, Lable | if(a1 != a2){goto Lable;} | |
| blt | blt a1, a2, Lable | if(a1 < a2){goto Lable;} | |
| bgt | bgt a1, a2, 100 | if(a1 > a2){goto Lable;} | 100表示跳到 pc+100 * 2的位置 |
| bge | bge a1, a2, 100 | if(a1 <= a2){goto Lable;} | 100与Label对应着相同的指令， 实际上在运行时Label会变成pc+xxx |
| ble | ble a1, a2, 100 | if(a1 >= a2){goto Lable;} | 我Label好像拼错了，能看懂就行 doge |
实际上真正的risc-v指令只有blt 和 bge 而没有 bgt 和ble指令，后者是伪指令（相当于c语言的宏定义，对于程序员来说和risc-v指令没区别），ble操作可以通过将bge指令的两个操作数互相换位置实现,bgt操作同理。berkeley的人真是大神。
如何自定义标签
Loop: #只要加上一个冒号就是标签
addi t1, x0, 4
addi t2, x0, 4
beq t1, t2, Loop # 显然这是一个死循环 doge
使用分支实现if语句
if (a > b) // 假设a 在t0, b 在t1寄存器中
{
a = 1;
}
else
{
b = 1;
}
对应的汇编语句是
ble t0, t1, Else
addi t0, x0, 1
beq x0, x0, Then
Else:
addi t1, x0, 1
Then:
汇编if的技巧
一个非常非常有用的经验是，对于if语句中的条件表达式，我们往往在汇编中判断其反面条件，如果上面的例子没有else，则更能体现出其优点。其他条件表达式同理。
使用分支实现循环语句
int a = 0; //假设 a 在 t0
int i = 100;// 假设 i 在t1
while (i > 10)
{
a += i;
i++;
}
对应的汇编语句是
add t0, x0, x0
addi t1, x0, 100
addi t2, x0, 10
Loop:
ble t1, t2, End
add t0, t0, t1
addi t1, t1, 1
beq x0, x0, Loop
End:
# This is outer of loop
汇编循环的技巧：
- 理解c语言中代码的执行顺序，显然while 中的条件表达式可以看做是循环体的一部分，且是最开头的一部分
- 所有循环一律用死循环的格式处理，在循环体中加入分支语句就可以了
- 条件表达式取反处理
再看一个for 循环
int sum = 0; // sum at t0 reg
for (int i = 0; i < 20; i++) // i at t1 reg
{
sum += i;
}
汇编是
add t0, x0, x0
add t1, x0, x0
add t2, x0, 20
Loop:
bge t1, t2, End
add t1, t1, t0
addi t0, t0, 1
beq x0, x0, Loop
End:
将条件表达式和更新表达式当作是循环体的开头与结尾即可。别忘了更新表达式
跳转指令 （核心：函数的调用）
英文单词：
jump : 跳转 and : 和 link: 链接 register:寄存器
| 指令 | 实例 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|---|
| jal | jal ra, Symbol | 跳转到Symbol中去, 并把ra设置成返回地址 | Symbol 可以是自定义的Label ,也可以是某个函数名 |
| jal | jal ra, 100 | 跳转到pc + 100 * 2的地方中去, 并把ra设置成返回地址 | pc相对寻址，对应的是位置无关代码（PIC) |
| jalr | jalr ra, 40(t0) | 跳转到t0+40 的地方中去, 并把ra设置成返回地址 | t0+40必须是绝对地址，指向内存中某个确定的地方（往往是函数的开头），非PIC |
什么是pc?
pc 是程序计数器（没意义的废话），pc中的值永远是当前正在执行指令的下一条地址。没错，指令也有地址，在risc-v中每条指令都是32个bit的，也就是4个字节大小的，所有指令都会被加载进内存中，这个区域我们叫做 text段，或者叫代码区内存。pc的作用非常重要，cpu执行当前指令，pc指向下一条指令，当cpu执行完当前指令以后，cpu就会去读pc，从而找到下一条要执行的指令的位置，然后就继续执行下一条指令，而pc的值也会相应的更新。周而复始直到整个程序结束。（要是此时有张动图多好）
跳转的本质
没错，跳转的本质其实只是简单的改变pc的值，当执行到 jal ra, 100这条语句时，pc的值是这条指令的下一条指令的地址，当cpu执行的时候，cpu就会把pc 的值放到ra 中，再把pc的值更改位pc+200,执行完以后，cpu继续读取pc的值，就会到pc+200的地方去执行指令，从而实现跳转的功能。跳转以后如何返回呢？这时需要返回地址派上作用了，只需要再执行“ jal x0, ra ”这条语句，按照刚才的逻辑，cpu就会到原来的地方的下一条语句处去执行了。这个x0不起任何作用。
跳转以后可以返回，可以不返回，返回使用 jal x0, ra就能返回到上一个地址，不使用就不会返回。
如果使用的是 jal x0, 100 这条语句，则无法返回原来的地方，因为没有保存返回地址
为啥要乘2
当前我们学到risc-v中所有指令都是32个字节，也就是4字节，理所当然我们可以放心大胆的*4，因为pc+1/pc+2/pc+3都不是指令的地址，乘以4就能拥有更大的寻址空间，然而，risc-v架构师为了兼容16个字节长的指令的risc-v版本，所以乘2.只要是pc相对寻址，操作数都要乘2，不是pc相对寻址，就一律不乘2.
惊人的发现：存储程序思想
随着对体系结构的学习，我们发现，所有的数据是放在内存中的，函数（本质上就是一些指令）等指令也是放在内存中的，没错，整个程序都是放在内存中的，并且大致由代码和数据构成，它们被放在内存中不同的位置，按照相同的方式被处理，极大的简化了存储的设计。存储程序的思想最早由冯诺依曼提出，貌似好像也有人说是图灵和其他人，这个不晓得。
位置无关代码
Symobl 可以根据指令的个数算出来，最后本质上是pc相对寻址，pc相对寻址体现了位置无关代码的思想，无论最终程序被加载在内存的什么位置，只要pc和Symbol的相对距离不发生变化，就一定能通过pc根据相对距离找到Symbol的位置。（一般而言，每次加载程序，程序在内存中的位置都会发生改变）
第三种类型则是根据绝对位置，根据内存中绝对的内存地址（比如0x88a728f2）去跳转，只能跳转到这一个位置，一般并不是非常建议使用。
一句话总结：用Symbol就对了
具体例子： 求出最后t0和t1的值
.global main # 声明main是一个全局可见的变量，也就是在其他源文件中也可以调用这个main
.text # 表示代码段的开始
main: # 函数名与标签名其实大致是一样的
addi t0, x0, 9
addi t1, t0, 10
jal x0, swap # 跳转到swap,swap距离当前正在执行的指令的距离是8，也就是两个指令的长度，所以在真正运行时swap会被替换为2(乘4变成8),一条指令是4个字节。pc = pc + 8
addi t0, 10 # 无法返回，这条语句将难以被执行
swap:
add t2, t0, x0 #这条指令将被执行
add t0, t1, x0
add t1, t2, x0
jal ra, add
addi t1, t0, 10
jal x0, End
add:
add t1, t1, t2
jal x0, ra
End # 最后t0 的值为20， t1的值为19
使用汇编写完整的程序
伪指令
一些汇编指令着实奇怪，于是出现了一些便捷的伪指令能方便使用，它们类似宏定义，最后还是会被替换为相应的汇编指令。介绍几个常用的
mv t0, t1 # t0 = t1
li t0, 100 # t0 = 100
j Label # 无条件跳到Label 处
ret # jal x0, ra
其他的像la加载地址等用到再谷歌。
数组
int a[10] 是一个有10个元素的数组
# 假设 数组a的起始地址在 s0处
lw t0, 0(s0) # t0 = a[0]
lw t1, 4(s0) # t0 = a[1]
sw t0, 4(s0) # a[1] = t0
li t2, 4
slli t2, t2, 2
add t2, t2, s0
lw t2, 0(t2) # t2 = a[4]
栈指针
栈是向下生长的，栈指针指向栈顶，栈顶的地址是最低的地址
| 栈 | 备注 |
|---|---|
| 30 | 这里是一个long ，8个字节。 但是地址是 sp + 1 + 1 + 4 (2个char 一个int ) |
| 20 | sp + 5,这里放的是一个int ，占了4个字节.但是它的地址是最低地址，也就是sp + 2 (两个char ) |
| ‘c’ | sp + 1, 栈就是我们的内存最形象的表示，栈的最小单元就是内存块，1个字节，有着自己的内存地址 |
| ’a’ | sp 指向这里，这里是栈顶（其实说栈底更贴切），sp 指的是这个格子的下面的线的位置 |
addi sp, sp, -8 #栈向下生长8个字节，相当于开辟了8个字节的内存地址。压栈的过程
addi sp, sp, 8 # 最后栈应该恢复原位。弹栈的过程
保存寄存器与临时寄存器
保存寄存器：s0-s11
临时寄存器：t0-t6
保存：开始将寄存器的值放到栈上，最后进行压栈取出来，就能保证不管中途发生了什么，最后寄存器还是原来的值
我已经没时间和你讲为什么要这样干了，我直接告诉你结果吧，最好立刻做题吧
被调用者需要保存“保存寄存器”和ra, 不需要保存临时寄存器和参数寄存器
调用者相反
对于被调用者（被调用的函数）而言，临时寄存器是可以直接拿来用的，不需要保存，方便，参数寄存器也是直接拿来用的，不需要保存。如果ra不保存直接用来干其他的事就回不去了，保存寄存器名字说明了一切。
叶子过程：不调用其他函数的过程/函数。
总结1： 因为叶子过程一定是被调用者，所以叶子过程用临时寄存器非常方便，参数寄存器一般是传递过来的参数，要用也可以。
总结2： 非叶子过程推荐的做法是：因为非叶子过程在调用其他函数的时候需要先保存临时寄存器，调用结束以后还要加载临时寄存器，非常麻烦。所以不推荐非叶子过程使用临时寄存器，推荐使用保存寄存器，开头先保存好ra和保存寄存器，结尾再加载出来。中间过程任意使用这些保存寄存器。为了方便，开头还可以将参数寄存器的值放入保存寄存器中，后面拿参数会很方便。
参数寄存器和返回值寄存器
参数寄存器：在调用函数之前，必须将a0 设置成第一个参数的值，a1设置为第二个参数的值，依次类推，这些寄存器就是用来传参的。
返回值寄存器： 调用函数快结束的时候，需要将a0设置为返回值，有些时候a1也是返回值寄存器（a1我没用过做返回值寄存器）
案例
void swap(long long int v[], size_t k)
{
long long int temp;
temp = v[k];
v[k] = v[k+1];
v[k+1] = temp;
}
void sort(long long int v[], size_t n)
{
size_t i, j;
for (i = 0; i < n; i++)
{
for (j = i - 1; j >= 0 && v[j] > v[j + 1]; j--)
{
swap(i, j);
}
}
}
汇编
swap.s文件
.global swap
.text
# a0: v[], and v0 is start address of v
# a1: k is the size of v[]
# 叶过程:基本上无需保存任何寄存器
slli t0, a1, 3
add t0, a0, t0
lw t1, 0(t0) # temp = v[k] and t1 is temp
addi t2, t0, 8 # t2 = 8*(k + 1) + v0
lw t3, 0(t2) # t3 = v[k+1]
sw t3, 0(t0)
sw t1, 0(t2)
ret
sort.s 文件
.global sort
.text
# a0: v[], and v0 is start address of v
# a1: n is the size of v[]
# 非叶子过程：按照流程走,两个参数，四个做临时变量，大概要6个保存寄存器，和一个ra，7*8 = 56
addi sp, sp,-56
sd ra, 48(sp)
sd s0, 0(sp)
sd s1, 8(sp)
sd s2, 16(sp)
sd s3, 24(sp)
sd s4, 32(sp)
sd s5, 40(sp)
mv s0, a0
mv s1, a1
# 第一步完成,赋值粘贴，完成加载
li s2, 0 # s2 is i
outer_loop:
bge s2, s1,end_outer_loop
addi s3, s2, -1 # s3 is j
inner_loop:
blt s3, x0, end_inner_loop
add s4, s3, s0
lw s5, 8(s4)
lw s6, 0(s4)
ble s6, s5,end_inner_loop
# prepare args
mv a0, s2 # 第一个参数是i , a0表示第一个参数
mv a1, s3 # 第二个参数是i , a1表示第二个参数
jal ra, swap
addi s3, s3, -1
end_inner_loop:
end_outer_loop:
# 以下是第二步，完成，中间部分开始写代码
ld ra, 48(sp)
ld s0, 0(sp)
ld s1, 8(sp)
ld s2, 16(sp)
ld s3, 24(sp)
ld s4, 32(sp)
ld s5, 40(sp)
addi sp, sp,56
ret
下一步：设计一个risc-v 的cpu
计算机的发明是信息时代最恢弘最根本的起点。操作系统与CPU是其中两个非常重要的部分，是计算机软件和硬件最核心也是最重要的模块。在下一部分，我们将逐步动手实现一个CPU（center process unit 中央处理器)，并在设计过程中逐步领会到计算机的组成原理，认识到如何从晶体管蜕变处理器的过程。
让我们开始设计一个cpu 吧 ！cpu designer