跟我到CPU內部去看1+1=2是如何運行的!(2) 【轉載】

 在上文中你知道1+1=2是如何在cpu中運做的麼?----跟我到cpu內部去看看吧!(1) 咱們經過旅遊的視角已經的揭開了CPU的一角面紗,到如今爲止咱們能夠清楚一下兩件事情.

 

         1  晶體管是CPU中的核心部件.

         2 能夠經過控制晶體管並對其進行邏輯組合即可以計算.

 

         那麼1+1=2是如何經過晶體管來進行呢?

        要知道1+1=2如何運做,首先須要知道1和2 在計算機中如何經過晶體管來表示呢?

 

         在上文中咱們已經提到,一個小燈泡的狀態能夠經過兩個晶體管(開關)進行邏輯組合來控制.如今你能夠這樣理解:

 

        一個小燈泡的狀態表明着計算機中的兩個數值：亮着表示1　關閉表示0

        如今咱們能夠拿出四個小燈泡,而且把四個小燈泡排成一排,若是你稍微懂一些二進制的話,如今已經很清楚了.咱們能夠經過這四個小燈泡的開關組合最多可以表示咱們經常使用數制即十進制的16個數字(也就是2的4次方).

 

       如今就會有一下狀況出現:

1 四個小燈泡所有熄滅:                           二進制:0000   十進制:0

2 從右面數第一個小燈泡打開,其餘關閉:   二進制:0001      十進制:1 

3 從右面數第二個小燈泡打開,其餘關閉:  二進制:0010   十進制:2

依次類推,直到所有的四個小燈泡都打開:   二進制:1111   十進制15

 

以上過程能夠經過下圖來進行歸納:

 

 

 

 

      那麼1+1=2若是用上圖進行表示的話能夠獲得下面的示例圖:

 

 

 

       好了,至此爲止咱們已經知道1 和 2 還有其餘的數值是如何在計算機中經過晶體管來表示,但具體"+"的這個過程是如何運行呢?

 

     如今咱們開始進行下一步的理解.

     把一個晶體管抽象成一個開關,一個開關能夠表示數字1和0，咱們能夠經過鏈接兩個開關和兩個燈泡經過必定的結構,開關用來表示輸入0或者1 而兩個燈泡表示經過特殊結構的處理所獲得的結果,這個特殊結構即是"加法器".加法器裏面都是有各類邏輯門來構成的.這些邏輯門包括:"與"門,"或"門,""與非"門 ,兩個開關經過加法器相連的邏輯圖以下

 

 

 

     

         上圖只是一個兩個開關的相加,可是計算機要處理的是龐大的數據,這就須要將一個個的開關進行邏輯的相鏈接,變造成了下面的圖,經過下圖的方式將一個個的開關和燈泡進行相連.

 

 

若是有兩排八個開關經過加法器相連,沒有一個開關的話.從宏觀的角度來看的話,即是下圖所示:

       

 

      而咱們這次的主角:1+1=2的運做流程即是下圖所示

 

 

        此篇博客解決在準備軟件設計師的過程當中的疑惑.經過對CPU運做原理的探索,再一次理解了大道至簡的道理,咱們看似複雜的CPU,看似複雜的不少事物,歸根到底都是一些特別簡單的元素,而也就是這些"元素"經過各類組合,變換,便造成了複雜的運算,解決各類複雜的問題.

      

       想起了老子<<道德經>>裏的一段話:「道生一，一輩子二，二生三，三生萬物，萬物負陰而抱陽，衝氣覺得和。」