第49章 造一个CPU
目录：程序员修真之路| 作者：骷髅大白兔| 类别：散文诗词
49.
“的确，这个逻辑灵路，执行的只是逻辑操作，而没有思考的过程。”算老赞同道。
“好了，我们现在，已经设计好了第一个硬件指令，这还不够，如果要完成更复杂的运算，还需要更多的硬件指令。”
程理继续设计新的逻辑灵路。
“这是一个用来执行停止命令的逻辑灵路，只要对这个逻辑灵路输入11111111，就可以让加法器停止运算。”
“11111111转换成16进制就是FF，换成卦文就是‘天天’。”
这样又多了一条操作码了。
“此外还要有这些硬件指令，进行复位清零、保存数据、转移数据、执行减法……”
随着程理忙碌的设计出一个有一个逻辑灵路，一条又一条操作码被程理编辑出来。
最终，有7条操作码被程理罗列出来。
“‘艮坤’代码，执行取出数据功能。”
“‘艮艮’代码，保存数据。”
“‘坎坤’代码，执行加法。”
“‘坎艮’代码，执行减法。”
“‘坎坎’代码，执行加法进位。”
“‘坎巽’代码，执行减法借位。”
“‘天天’代码，停止运算。”
程理长吁了一口气道。
“好了，有这7条操作码，基本满足基础运算的功能了。”
程理抹了抹额头的汗珠，一副气喘吁吁的样子。
算老则完全不体贴的说道：“只有这7条吗？”
底层灵石上的阴阳爻口，实际上就是已经编辑好的操作码，而青灵岛上目前已经发现的阴阳爻口数量有109个。
而程理现在只弄出7条操作码，所以算老才会觉得少。
“够了够了，我们现在只是要制造算器，而不是直接去优化灵甲，有这7条操作码，想要计算多少位数据都没问题。
“剩下的，等把底层灵石破解了，直接将灵甲核心秘纹集，拿过来用吧。”程理摆了摆手说道。
“不然，继续编写操作码，就需要设计指令集……就是你们说的核心秘纹集了，这已经超出我能力范围之外。如果给我足够长的时间琢磨的话，也许还能弄出来，但就8天的时间，肯定是来不及弄的。所以这时候最好还是用现成的。”
程理心里腹诽道：“我只是一个程序员，又不是硬件架构师，更不是CPU设计专家，让我去设计一套CPU指令集，也太强人所难了。”
CPU的指令集，就是所有操作码的集合，也就是硬件指令集。
有了指令集，就能对硬件进行编码，告诉计算机做各种各样的事情。
所以，指令集相当于人和计算机进行直接交流的“机器语言”。
有了机器语言，才能发展出汇编语言。
有了汇编语言，才能发展出高级语言。
所以，CPU指令集，是最底层的程序，也是最核心的程序。
这样核心的东西，自然不是短短几天，程理就能以一己之力编出来的。
“也是，所以还是要等破解了底层灵石后，用传承下来的灵甲核心秘纹集才行。”算老点头道。
青灵岛上的灵甲核心秘纹集，实际上就是一套完整的指令集。
所以，现在时间紧迫，既然有现成的指令集，程理也没必要费力不讨好自己去重新设计一套新的。
他现在要做的，只是做一个可以进行自动运算，且计算能力足够的计算器出来，用来破解底层灵石，只要把底层灵石破解了，获得了灵甲核心秘纹集，后面的事情就不需要程理操心了。
所以，有那7条操作码，也就足够了。
“现在，我们把这些逻辑灵路和寄存器相连接，然后把这些操作码写入到寄存器里。”
“如此一来，我们现在制造好的2个64K_RAM。
“一个就成了专门存放操作码的寄存器。
“一个则是专门存放数据的存储器。”
“一条操作码的长度是8位二进制，或2位16进制。也就是1字节。”
“64K_RAM，则是65536*8_RAM，也就是里面有65536个数，每个数有8位。
“我们可以用4位16进制来标识这65536个数，每一个数的地址。”
这样的每一个地址，都叫做内存地址。
因为每个地址里可以存放8位数二进制数据，所以每个地址正好可以放一个操作码。
“所以我们把‘乾兑天天’这个地址，用来存放‘艮坤’代码。”
上面这句话，用地球话翻译就是。
在76FF地址里，写入‘10’代码。
“然后，把剩下7个操作码，也全部存入寄存器中……”
“好了，大功告成！”
程理兴奋的拍手道。
摆在程理眼前的是一个有20米长宽，足足可以放下一个房间的无比繁杂逻辑灵路。
但在程理眼里，这个无比繁杂的逻辑灵路，可以很清楚的分为三大部分。
“这一块，是专门进行运算的加法机，这就是运算单元。”
“这一块，是专门存放数据的RAM，这就是存储单元。”
“这一块，是专门存放操作码的寄存器，这就是控制单元。”
“运算单元、存储单元、控制单元，有了这三大部分，并将其结合起来，这就是一个CPU！”程理兴奋道。
“西屁优？”算老疑惑道。
“呃，就是中央处理器，你可以理解为灵力计算机的核心计算单元。”程理回答道。
“现在，我们有了CPU，再加上这个控制面板做输入设备，还有灵灯作为输出设备。
“一台真正意义上的灵力计算机，就彻底做好了！”
在场所有人一听，都欢呼起来了。
一个个都用无比崇拜的眼神看着程理。
刚才程理设计逻辑灵路，编写操作码，制造一个个触发器的过程，很多人都看不懂。
即使在场所有人，都是有一定阴阳算学造诣的人，但仍然有许多人看不懂。
不过这并不妨碍，他们会有不明觉厉的感觉。
相比下午制造的那个加法机。
程理现在制造出来的这台灵力计算机，无疑要完善很多。
它不仅拥有数据存储功能，还有操作码去控制运算，可以执行更复杂的计算。
就算以青灵岛的眼光来看，这台灵力计算机也真正拥有了一台算器所具备的功能。
而且这是一台完全不需要底层灵石就可以独立运行的算器！
算老此时也有些激动起来。
“既然做好了，那还等什么，开始测试吧。”
但这时候，方小纯突然阻止道。
“等一下。”
“的确，这个逻辑灵路，执行的只是逻辑操作，而没有思考的过程。”算老赞同道。
“好了，我们现在，已经设计好了第一个硬件指令，这还不够，如果要完成更复杂的运算，还需要更多的硬件指令。”
程理继续设计新的逻辑灵路。
“这是一个用来执行停止命令的逻辑灵路，只要对这个逻辑灵路输入11111111，就可以让加法器停止运算。”
“11111111转换成16进制就是FF，换成卦文就是‘天天’。”
这样又多了一条操作码了。
“此外还要有这些硬件指令，进行复位清零、保存数据、转移数据、执行减法……”
随着程理忙碌的设计出一个有一个逻辑灵路，一条又一条操作码被程理编辑出来。
最终，有7条操作码被程理罗列出来。
“‘艮坤’代码，执行取出数据功能。”
“‘艮艮’代码，保存数据。”
“‘坎坤’代码，执行加法。”
“‘坎艮’代码，执行减法。”
“‘坎坎’代码，执行加法进位。”
“‘坎巽’代码，执行减法借位。”
“‘天天’代码，停止运算。”
程理长吁了一口气道。
“好了，有这7条操作码，基本满足基础运算的功能了。”
程理抹了抹额头的汗珠，一副气喘吁吁的样子。
算老则完全不体贴的说道：“只有这7条吗？”
底层灵石上的阴阳爻口，实际上就是已经编辑好的操作码，而青灵岛上目前已经发现的阴阳爻口数量有109个。
而程理现在只弄出7条操作码，所以算老才会觉得少。
“够了够了，我们现在只是要制造算器，而不是直接去优化灵甲，有这7条操作码，想要计算多少位数据都没问题。
“剩下的，等把底层灵石破解了，直接将灵甲核心秘纹集，拿过来用吧。”程理摆了摆手说道。
“不然，继续编写操作码，就需要设计指令集……就是你们说的核心秘纹集了，这已经超出我能力范围之外。如果给我足够长的时间琢磨的话，也许还能弄出来，但就8天的时间，肯定是来不及弄的。所以这时候最好还是用现成的。”
程理心里腹诽道：“我只是一个程序员，又不是硬件架构师，更不是CPU设计专家，让我去设计一套CPU指令集，也太强人所难了。”
CPU的指令集，就是所有操作码的集合，也就是硬件指令集。
有了指令集，就能对硬件进行编码，告诉计算机做各种各样的事情。
所以，指令集相当于人和计算机进行直接交流的“机器语言”。
有了机器语言，才能发展出汇编语言。
有了汇编语言，才能发展出高级语言。
所以，CPU指令集，是最底层的程序，也是最核心的程序。
这样核心的东西，自然不是短短几天，程理就能以一己之力编出来的。
“也是，所以还是要等破解了底层灵石后，用传承下来的灵甲核心秘纹集才行。”算老点头道。
青灵岛上的灵甲核心秘纹集，实际上就是一套完整的指令集。
所以，现在时间紧迫，既然有现成的指令集，程理也没必要费力不讨好自己去重新设计一套新的。
他现在要做的，只是做一个可以进行自动运算，且计算能力足够的计算器出来，用来破解底层灵石，只要把底层灵石破解了，获得了灵甲核心秘纹集，后面的事情就不需要程理操心了。
所以，有那7条操作码，也就足够了。
“现在，我们把这些逻辑灵路和寄存器相连接，然后把这些操作码写入到寄存器里。”
“如此一来，我们现在制造好的2个64K_RAM。
“一个就成了专门存放操作码的寄存器。
“一个则是专门存放数据的存储器。”
“一条操作码的长度是8位二进制，或2位16进制。也就是1字节。”
“64K_RAM，则是65536*8_RAM，也就是里面有65536个数，每个数有8位。
“我们可以用4位16进制来标识这65536个数，每一个数的地址。”
这样的每一个地址，都叫做内存地址。
因为每个地址里可以存放8位数二进制数据，所以每个地址正好可以放一个操作码。
“所以我们把‘乾兑天天’这个地址，用来存放‘艮坤’代码。”
上面这句话，用地球话翻译就是。
在76FF地址里，写入‘10’代码。
“然后，把剩下7个操作码，也全部存入寄存器中……”
“好了，大功告成！”
程理兴奋的拍手道。
摆在程理眼前的是一个有20米长宽，足足可以放下一个房间的无比繁杂逻辑灵路。
但在程理眼里，这个无比繁杂的逻辑灵路，可以很清楚的分为三大部分。
“这一块，是专门进行运算的加法机，这就是运算单元。”
“这一块，是专门存放数据的RAM，这就是存储单元。”
“这一块，是专门存放操作码的寄存器，这就是控制单元。”
“运算单元、存储单元、控制单元，有了这三大部分，并将其结合起来，这就是一个CPU！”程理兴奋道。
“西屁优？”算老疑惑道。
“呃，就是中央处理器，你可以理解为灵力计算机的核心计算单元。”程理回答道。
“现在，我们有了CPU，再加上这个控制面板做输入设备，还有灵灯作为输出设备。
“一台真正意义上的灵力计算机，就彻底做好了！”
在场所有人一听，都欢呼起来了。
一个个都用无比崇拜的眼神看着程理。
刚才程理设计逻辑灵路，编写操作码，制造一个个触发器的过程，很多人都看不懂。
即使在场所有人，都是有一定阴阳算学造诣的人，但仍然有许多人看不懂。
不过这并不妨碍，他们会有不明觉厉的感觉。
相比下午制造的那个加法机。
程理现在制造出来的这台灵力计算机，无疑要完善很多。
它不仅拥有数据存储功能，还有操作码去控制运算，可以执行更复杂的计算。
就算以青灵岛的眼光来看，这台灵力计算机也真正拥有了一台算器所具备的功能。
而且这是一台完全不需要底层灵石就可以独立运行的算器！
算老此时也有些激动起来。
“既然做好了，那还等什么，开始测试吧。”
但这时候，方小纯突然阻止道。
“等一下。”
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