※ 引述《lprsdmn (ziv)》之銘言： : 圖書館搜尋打上CPU或處裡器 : 幾乎找不到我要的資料 : 我想這可能是某本書的其中一個標題 : 請問我要看哪方面的書呢? 恁爸又要衝文章數了，不用找書，我直接跟你扯。 必須先選好是什麼CPU呀。 以一般家用電腦的CPU來說 (簡稱x86)，要懂他的原理，就要學他的語言：x86 指令集 不只知道怎麼用，還要知道怎麼來。 首先就是，原本寫在紙上的語言文字怎樣數位化 (數字化) 變成一連串的數字？ 這就叫做編碼、解碼，常見的就是英文字母編成的 ASCII 碼。 編碼後將這些數字存入硬碟，進而在電子電路上流通，送給CPU去解讀數字的本意。 然後人類為了要跟CPU能夠對話、能夠操縱他，而設計出CPU的語言，也就是指令集。 所謂指令集，就是指令的集合，x86有加法的指令add、有減法的指令sub... 其他CPU未必會有減法的指令sub，因為利用二的補數代表負數的話，就只需要加法指令add即可。 把x86存在的這些指令全部聚集起來，就叫x86指令集。 因為硬體的設計規格，由 x86 指令集構成的程式碼們，都會先放到主記憶體去排成直線 一個位置就是一個記憶體位置。 位置寬度是訂成 1 Byte，有1024個位置 (0~1023) 就是有 1KB。 電腦開機後，首先會到主機板上一塊記憶區域，取出一段叫做BIOS的程式碼到主記憶體去 再由這BIOS的程式碼第一行開始執行。 BIOS跑完後會到使用者設定的裝置，比如硬碟去抓取作業系統的程式碼。 CPU 在電腦通電後，其實是到「暫存器」中叫做程式計數器 (program counter) 那裡 去抓出一個記憶體位置來，然後 CPU 再命令主記憶體把這個位置的資料吐出「一個指令」 來給CPU閱讀。換言之，最簡單、原始的CPU一次會處理一個指令。 處理完某指令後，只要該指令沒有命令CPU更改PC值的話，那CPU就會自動累加PC值 (程式計數器值) 因此CPU永遠、隨時隨地都會有處理不完的指令直到電源關閉。 預設的記憶體位置呢，就是BIOS載入主記憶體後的第一行程式碼所在。 當讀完指令後，CPU有一個電路裝置叫做控制單元，這個單元就專門出一張嘴 在分配任務用的。 他事先就大家說好一個指令大小是 32 個位元，也就是 32 個二進位0101數字。 若3個位元是 000 時，就代表指令 add；如果是 001 就代表指令是 sub。 這也是一種編碼，實際上當然不是只用三個位元來代表指令意義。因為如果這樣的話 x86 指令集就被限制成只有 000~111 這 8 種而已。 如果控制單元判斷目前的指令是比如 jump 到某位置，那他就叫大家都不 要亂動，直接更改PC值，然後等主記憶體繼續吐出下個指令。 如果他判斷出目前的指令是 add ax,3 也就是把 x86 CPU 上的某顆叫ax的暫存器加3 那他就會一邊命令ax暫存器吐出他的值給ALU的輸入端1，一邊又丟3給ALU的輸入端2。 (ALU的作用參考上上篇，ALU原理的話就數位邏輯、數位系統； 更底層、更現實的電路原理要讀電子電路、電子學、物理) 簡單來說ALU是個蠢貨，只會加減乘除、邏輯運算，但是聽不懂人話，只會乖乖做事而已。 然後控制單元這嘴砲王等到ALU把結果算出來後，繼續嘴砲的命令電路把結果寫回ax暫存器 再命令PC值自己遞增，然後等主記憶體把下個指令送進來。 簡單來說你學 x86 指令集：http://home.comcast.net/~fbui/intel.html 這個語言， 就是要跟控制單元對話，所以你要知道 x86 有哪些暫存器，大小分別有多少，知道 控制單元叫別人做加法時，頂多有哪幾種變化。不然你亂扯一句他根本做不到的事 也就是亂寫一個指令給CPU時，根本就強人所難。 當你學會這個語言，也就大致瞭解CPU的底細跟原理...也只是這顆CPU而已，換一顆 講外語的、用不同指令集的，你就要重學一個語言。 資工所入學考試的計算機組織聖經本，也就是白算盤，基本上是講MIPS指令集， 這個指令集比起x86算比較簡潔，所以比較適合學術教學。 x86被認為先天不良，原本的設計不夠好，但後來又很受歡迎賣很好， Intel跟AMD不願意砍掉重練 (代價太大)，所以在原本基礎上去改良它，使得 要搞懂x86原理比較難。 還好，後來有個傢伙叫 compiler 他很擅長把「人話」轉成各種CPU的各種指令集， 所以沒事就不太需要去懂 CPU 的指令集 (組合語言)。 --

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