CPU學(xué)習(xí)心得續(xù)集1

癡人說(shuō)夢(mèng)繼續(xù)。
計(jì)算機(jī)工作速度是很快的，每運(yùn)行一步指令大概也就是幾億分之一秒。即便是51單片機(jī)，也能達(dá)到千萬(wàn)分之一秒，如果我們的思緒跟著計(jì)算機(jī)跑，會(huì)被累死的，好囧！
不如我們用慢動(dòng)作將整個(gè)工作過(guò)程放慢，一點(diǎn)點(diǎn)體會(huì)它到底是怎么工作的，至于多慢，一個(gè)小時(shí)一步可以了吧？呵呵，隨便了，能理解了就繼續(xù)下一步。

以單片機(jī)為例，通電后，系統(tǒng)在第一個(gè)周期內(nèi)干什么呢？
單片機(jī)內(nèi)部有很多部門，我們假設(shè)它就是一個(gè)工廠，工廠的中間是一條寬闊的大路，路兩邊是各個(gè)車間和管理部門，然后在廠區(qū)內(nèi)安裝了一個(gè)所有人都能聽到的大喇叭，對(duì)所有部門發(fā)號(hào)施令。
好了，零號(hào)指揮員開始喊了：第一步，指針指向地址0000H，其它部門原地待命！這時(shí)候，所有的沒(méi)有接到任務(wù)的部門什么都不干，只有指針?biāo)查g移動(dòng)到了倉(cāng)庫(kù)的0000H位置。你要是問(wèn)了：指針是個(gè)什么東西??？
這么解釋吧，你見(jiàn)過(guò)電唱機(jī)這個(gè)東東嗎？沒(méi)見(jiàn)過(guò)？沒(méi)見(jiàn)過(guò)先去見(jiàn)見(jiàn)......電唱機(jī)都有一個(gè)唱頭，唱頭和唱片接觸的部門是一根針，針和唱片上蝕刻的軌跡摩擦，發(fā)出聲音，經(jīng)過(guò)電路放大送到喇叭就可以聽啦！這時(shí)候，你要是認(rèn)為把唱頭移動(dòng)到另外一個(gè)位置，本來(lái)唱的好好的歌曲就換成別的音樂(lè)了（夜店里面DJ有一種專門磨片的唱機(jī)，我沒(méi)去過(guò)夜店，也不知道那個(gè)唱機(jī)叫什么名字，DJ可以把一段節(jié)奏比較好的段落反復(fù)播放，就是利用的唱頭的瞬間移位）！這里的唱頭就像是計(jì)算機(jī)里的指針，指針指向0000H就像唱頭回到唱片起點(diǎn)一個(gè)道理。
地址0000H在單片機(jī)里位于程序存儲(chǔ)器（貌似是，懶得去翻資料了）的第一個(gè)位置，而程序存儲(chǔ)器共有128個(gè)位置，分別是0000H，0001H，0002H，0003H......等等。
至于為什么單片機(jī)通電后會(huì)將指針指向0000H，我們學(xué)習(xí)最最底層的東西，這些都是繞不開的，我暫時(shí)理解為：通電后，系統(tǒng)將所有的部門都訪問(wèn)了一個(gè)遍，然后把別的數(shù)據(jù)都拋棄了，只留下0000H的數(shù)據(jù)，相當(dāng)于訪問(wèn)了0000H。

假如說(shuō)0000H里面存放了01010101這些數(shù)據(jù)，這些就是CPU下一步的指令，沒(méi)有上帝，CPU的命令從來(lái)都是從上一個(gè)錦囊里面得到的！
我似乎有點(diǎn)開竅了！
這就是單片機(jī)第一個(gè)脈沖周期內(nèi)干的全部工作，是不是感覺(jué)有點(diǎn)浪費(fèi)??？就干這一點(diǎn)小事？是的，計(jì)算機(jī)每一個(gè)周期確實(shí)干不了太多的事，但是計(jì)算機(jī)的特長(zhǎng)是這些個(gè)周期都特別短，短到你剛想思考，它就運(yùn)行了千萬(wàn)個(gè)周期......“天下武功，唯快不破”。
CPU系統(tǒng)的工作就是這樣，每個(gè)部門都等著大喇叭里面給自己派任務(wù)，絲毫不敢懈怠，但是每次只有一個(gè)部門接到了任務(wù)，這就是程序，一步一步執(zhí)行。

第二個(gè)周期，單片機(jī)又要干什么呢？0000H里面的數(shù)據(jù)已經(jīng)告訴你了，如果沒(méi)有告訴你的話，這個(gè)程序員是要被炒掉的，因?yàn)檫@里是一條無(wú)條件跳轉(zhuǎn)指令，必須的，因?yàn)橄旅娴牡刂肥潜Ａ舻刂罚墙麉^(qū)。那么，跳到哪里呢？程序員設(shè)定哪里就是哪里，只要被系統(tǒng)允許。然后指針就去訪問(wèn)那個(gè)地址，再打開那里的錦囊。
同理，系統(tǒng)將所有部門的電平都巡測(cè)了一個(gè)遍，唯獨(dú)留下了指針?biāo)诘刂返臄?shù)據(jù)。在這個(gè)周期，程序不再需要跳轉(zhuǎn)了，開始執(zhí)行正文了，當(dāng)然也不排除繼續(xù)跳轉(zhuǎn)，除此之外，指針在沒(méi)有跳轉(zhuǎn)指令的情況下，在下一個(gè)周期自動(dòng)加1，訪問(wèn)下一個(gè)地址。

本期重點(diǎn)：1，系統(tǒng)加電后先指向0000H；2，每個(gè)周期內(nèi)，所有的部門都在工作，但是只有目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)被保留，其它的數(shù)據(jù)扔掉，可以理解為系統(tǒng)只訪問(wèn)了該地址，即指針指向了該地址。