《程序是怎样跑起来的》的第一章主要围绕中央处理器(CPU)展开,深入浅出地介绍了CPU的内部结构和功能。这一章节详细解释了CPU作为计算机大脑的角色,负责将编程语言转换成机器语言(0和1的EXE文件)并执行。CPU由控制器、运算器、时钟和寄存器构成,其中寄存器是程序描述的对象。汇编语言与机器语言一一对应,与高级编程语言不同。CPU由不同寄存器构成,包括基址和变址寄存器,这些在计算实际地址时非常有用,例如在实现数组时。
此外,第一章还探讨了程序计数器对程序流程的决定作用,CPU的控制器会根据程序计数器的值从内存中读取指令并执行。程序的流程包括顺序执行、条件分支和循环。条件分支是按照条件执行任意地址的指令,而循环是重复执行同一指令。这些内容为理解程序的运行机制提供了基础。
本书以图配文的形式详细讲解了二进制、内存、数据压缩、源文件和可执行文件、操作系统和应用程序的关系、汇编语言、硬件控制方法等内容,生动形象地让我了解从用户双击程序图标到程序开始运行之间到底发生了什么。
综上所述,第一章关于CPU的全面介绍,从其内部结构到工作原理,再到程序执行流程的管理,都是理解计算机程序运行机制的关键部分。通过阅读这一章,我建立起对计算机程序运行过程的初步理解,为进一步探索计算机科学打下坚实的基础。