cpu的主要作用是什么?
CPU 的作用就是计算、判断和指令集,这些是它最基本的功能。 CPU 通过执行内存中的指令来运行程序。当一条指令被执行时,它会引导 CPU 从内存中取得数据并做相应的数学计算或逻辑判断等操作并将结果写入到内存中。这样,一个程序就正在被 CPU 执行了。 在现代电脑中,大多数的指令都是二进制数,它们由多个信号组成,每个信号代表着一个特定含义的编码。例如,一个表示加减的编码可能有三位二进制数表示,那么就有256种可能的加法和516种可能的减法。如果一个系统想将两个 32 位的整数相加,那么它只需要把这两个数的二进制形式输入到 CPU 中就可以了,然后 CPU 会自己进行对应的加法运算并且得到结果。
虽然 CPU 能够以二进制形式处理绝大多数信息,但是计算机中其实有很多东西都是不以二进制方式存储的。例如内存中保存的文件和数据,他们都是以连续的字节序列方式储存的(当然,硬盘上的文件是以块的方式储存的,这里不谈)。而文字、图形、声音等信息也是人类可读的形式,而非二进制。这些非二进制的信息是如何变成二进制的并保存在 CPU 的内存中呢?这就涉及到了 CPU 的一个关键功能——编译器。
大多数电脑都使用编译器来把源代码转换成二进制格式。这个转换过程是非常复杂的,它需要编译器先分析源代码中的函数和变量等结构,然后根据这些结构来生成相应的二进制编码。这种从高级语言到低级语言的翻译工作通常是由操作系统完成的,但它需要 CPU 的支持。如果没有 CPU 的帮助,操作系统就无法完成这种大规模的工作。因此可以说,没有 CPU 的参与,计算机就不能完成编译任务,也就不能运行程序。