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计算机底层实现的一些理解思路

2015-11-18 13:40 302 查看
很久都在纠结,学计算机知识例如一个编程语言)只知道这么做是对的,但不能说出来为什么?
基础不好,从中间学起,前后搭不上,知其然不知其所以然!

先说点最底层的实现的一些理解思路。

从底层用“叠加”的方式叙述,可能更能理解点
这里的“叠加”不是指普通的数目堆积,而是想形象的表示出各个实现之间的简单关系。

1.三极管的外特性实现了 与或非 门电路
2.而通过某些晶体管就可以构成很多的 与或非门电路 (数以亿计的晶体管组成)
3.与 或 非 3种逻辑运算方式可以通过叠加实现异或
对于a 和 b两个二进制位来说 a异或b相当于如下公式:
a^b = (!a&b)|(a&!b)
所以相当于说 异或运算可以由 与 或 非运算叠加实现
所以也相当于异或电路可以由与或非门电路叠加实现
4.而异或运算实际上是二进制的 逻辑加
我们来观察异或运算的真值表
a、b为输入 q为结果
a b q
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
如果不考虑进位(1+1进位 本位为0)的话,相当于说是“本位逻辑加”这样一种概念
而如果通过电路将进位端和高位的两个二进制位的数再进行异或连接,那么就可以通过这种电路实现加法!
5.所以加法即可由异或运算叠加而成。同理,电路上也可以通过异或电路叠加形成加法电路。
6.加法有了,那么减法就是 加减数对应的负数(补码、反码 取决于机器)
乘法 多次加(加法叠加)
除法 多次减(减法叠加)

四则运算就有了
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