二、計算機組成原理
（六）cpu詳解
說到程式設計，那就得先了解什麼是程式語言，程式語言就是人與計算機進行溝通的語言。
程式設計就是把人類的思維邏輯用計算機能聽懂的語言翻譯下來，並儲存在檔案之中，這個過程就是程式設計。
簡單來說，就是兩個步驟：
1.先將邏輯、步驟理順；
2.再將他們翻譯為python程式語言。
程式就是存放**的檔案，也就是俗稱的軟體。
為了奴役計算機，讓計算機高效地代替人去工作。
計算機俗稱電腦，即通電的大腦。我們使用計算機，是為了讓計算機代替人類去工作。
1.控制器
控制器是計算機的指揮系統,用來控制計算機的其他元件執行。
2.運算器
實現算數運算和邏輯運算的部件。
ps：控制器+運算器=cpu，cpu相當於人的大腦.
3.儲存器
是計算機用來存放所有資料和程式的記憶部件，用來訪問資料。
儲存器又分為記憶體與外存，記憶體相當於人的短期記憶，斷電資料丟失。外存(如磁碟)，相當於記事的本子，斷電資料不會丟失，是用來永久儲存資料的。
4.輸出裝置input
輸入裝置是計算機接收外部輸入資料的工具，如鍵盤、滑鼠，相當於人的眼睛或耳朵。
5.輸出裝置output
輸出裝置是計算機向外輸出資料的工具，如顯示器、印表機。
ps：儲存器如記憶體、磁碟等既是輸入裝置又是輸出裝置，統稱為io裝置。
負責數**算與邏輯運算，執行指令————對應人腦的執行指令的功能。
2.記憶體
又稱主儲存器,負責臨時記憶資料————對應人腦的記憶功能。
優點：訪問io速度都快。
缺點：斷電資料丟失，所以只能用於臨時儲存資料。
3.硬碟
負責永久記憶資料————對應紙質筆記本的功能。
優點：斷電資料仍然存在，所以用於永久儲存資料。
缺點：訪問io速度都較慢。
1.程式最先存放於硬碟中；
2.程式執行時**從硬碟載入到記憶體中；
3.cpu從記憶體中提取指令執行程式；
4.程式所產生的資料首先儲存於記憶體中。
把指令依賴的資料事先載入到記憶體，能從內訪問資料就不要從硬碟取；
針對要永久存放到硬碟中的資料，應該在記憶體中攢一定數量的資料之後，然後一次性寫入硬碟。
cpu是計算機的大腦，它的執行步驟是從記憶體中取指令->解碼->執行。
cpu按照指令集可以分為精簡指令集cpu和複雜指令集cpu兩種，區別在於前者的指令集精簡，每個指令的執行時間都很短，完成的動作也很單純，指令的執行效能較佳；但是若要做複雜的事情，就要由多個指令來完成。後者的指令集每個小指令可以執行一些較低階的硬體操作，指令數目多而且複雜，每條指令的長度並不相同。因為指令執行較為複雜所以每條指令花費的時間較長，但每條個別指令可以處理的工作較為豐富。
x86即由intel最早發明出來的cpu的代號，後來又在此顆cpu的基礎上又進行了開發，因此這種架構的cpu就被統稱為x86架構了。
64位與32位，即cpu一次性從記憶體中取出二進位制指令的位數，64bit指的是一次效能從記憶體中取出64位二進位制指令。
cpu具有向下相容性，64位cpu可以相容32位軟體的執行。
核心態：可以控制計算機硬體，即當cpu在核心態執行時，cpu可以執行指令集中所有的指令。
64位與32位，即cpu一次性從記憶體中取出二進位制指令的位數，64bit指的是一次效能從記憶體中取出64位二進位制指令。
cpu具有向下相容性，64位cpu可以相容32位軟體的執行。
核心態：可以控制計算機硬體，即當cpu在核心態執行時，cpu可以執行指令集中所有的指令。
使用者態：可以執行指令，但不包括控制cpu硬體。
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