怎麼理解機器

1. CPU是如何理解人類賦予它的機器語言的

CPU的原始工作模式

在了解CPU工作原理之前，我們先簡單談談CPU是如何生產出來的。CPU是在特別純凈的硅材料上製造的。一個CPU晶元包含上百萬個精巧的晶體管。人們在一塊指甲蓋大小的矽片上，用化學的方法蝕刻或光刻出晶體管。因此，從這個意義上說，CPU正是由晶體管組合而成的。簡單而言，晶體管就是微型電子開關，它們是構建CPU的基石，你可以把一個晶體管當作一個電燈開關，它們有個操作位，分別代表兩種狀態:ON(開)和OFF(關)。這一開一關就相當於晶體管的連通與斷開，而這兩種狀態正好與二進制中的基礎狀態「0」和「1」對應！這樣，計算機就具備了處理信息的能力。

但你不要以為，只有簡單的「0」和「1」兩種狀態的晶體管的原理很簡單，其實它們的發展是經過科學家們多年的辛苦研究得來的。在晶體管之前，計算機依靠速度緩慢、低效率的真空電子管和機械開關來處理信息。後來，科研人員把兩個晶體管放置到一個硅晶體中，這樣便創作出第一個集成電路，再後來才有了微處理器。

看到這里，你一定想知道，晶體管是如何利用「0」和「1」這兩種電子信號來執行指令和處理數據的呢？其實，所有電子設備都有自己的電路和開關，電子在電路中流動或斷開，完全由開關來控制，如果你將開關設置為OFF，電子將停止流動，如果你再將其設置為ON，電子又會繼續流動。晶體管的這種ON與OFF的切換只由電子信號控制，我們可以將晶體管稱之為二進制設備。這樣，晶體管的ON狀態用「1」來表示，而OFF狀態則用「0」來表示，就可以組成最簡單的二進制數。眾多晶體管產生的多個「1」與「0」的特殊次序和模式能代表不同的情況，將其定義為字母、數字、顏色和圖形。舉個例子，十進位中的1在二進位模式時也是「1」，2在二進位模式時是「10」，3是「11」，4是「100」，5是「101」，6是「110」等等，依此類推，這就組成了計算機工作採用的二進制語言和數據。成組的晶體管聯合起來可以存儲數值，也可以進行邏輯運算和數字運算。加上石英時鍾的控制，晶體管組就像一部復雜的機器那樣同步地執行它們的功能。

CPU的內部結構

現在我們已經大概知道CPU是負責些什麼事情，但是具體由哪些部件負責處理數據和執行程序呢？

1.算術邏輯單元ALU(Arithmetic Logic Unit)
ALU是運算器的核心。它是以全加器為基礎，輔之以移位寄存器及相應控制邏輯組合而成的電路，在控制信號的作用下可完成加、減、乘、除四則運算和各種邏輯運算。就像剛才提到的，這里就相當於工廠中的生產線，負責運算數據。

2.寄存器組 RS(Register Set或Registers)
RS實質上是CPU中暫時存放數據的地方，裡面保存著那些等待處理的數據，或已經處理過的數據，CPU訪問寄存器所用的時間要比訪問內存的時間短。採用寄存器，可以減少CPU訪問內存的次數，從而提高了CPU的工作速度。但因為受到晶元面積和集成度所限，寄存器組的容量不可能很大。寄存器組可分為專用寄存器和通用寄存器。專用寄存器的作用是固定的，分別寄存相應的數據。而通用寄存器用途廣泛並可由程序員規定其用途。通用寄存器的數目因微處理器而異。

3.控制單元(Control Unit)
正如工廠的物流分配部門，控制單元是整個CPU的指揮控制中心，由指令寄存器IR(Instruction Register)、指令解碼器ID(Instruction Decoder)和操作控制器0C(Operation Controller)三個部件組成，對協調整個電腦有序工作極為重要。它根據用戶預先編好的程序，依次從存儲器中取出各條指令，放在指令寄存器IR中，通過指令解碼(分析)確定應該進行什麼操作，然後通過操作控制器OC，按確定的時序，向相應的部件發出微操作控制信號。操作控制器OC中主要包括節拍脈沖發生器、控制矩陣、時鍾脈沖發生器、復位電路和啟停電路等控制邏輯。

4.匯流排(Bus)
就像工廠中各部位之間的聯系渠道，匯流排實際上是一組導線，是各種公共信號線的集合，用於作為電腦中所有各組成部分傳輸信息共同使用的「公路」。直接和CPU相連的匯流排可稱為局部匯流排。其中包括: 數據匯流排DB(Data Bus)、地址匯流排AB(Address Bus) 、控制匯流排CB(Control Bus)。其中，數據匯流排用來傳輸數據信息；地址匯流排用於傳送CPU發出的地址信息；控制匯流排用來傳送控制信號、時序信號和狀態信息等。

CPU的工作流程

由晶體管組成的CPU是作為處理數據和執行程序的核心，其英文全稱是:Central Processing Unit，即中央處理器。首先，CPU的內部結構可以分為控制單元，邏輯運算單元和存儲單元(包括內部匯流排及緩沖器)三大部分。CPU的工作原理就像一個工廠對產品的加工過程:進入工廠的原料(程序指令)，經過物資分配部門(控制單元)的調度分配，被送往生產線(邏輯運算單元)，生產出成品(處理後的數據)後，再存儲在倉庫(存儲單元)中，最後等著拿到市場上去賣(交由應用程序使用)。在這個過程中，我們注意到從控制單元開始，CPU就開始了正式的工作，中間的過程是通過邏輯運算單元來進行運算處理，交到存儲單元代表工作的結束。

數據與指令在CPU中的運行

剛才已經為大家介紹了CPU的部件及基本原理情況，現在，我們來看看數據是怎樣在CPU中運行的。我們知道，數據從輸入設備流經內存，等待CPU的處理，這些將要處理的信息是按位元組存儲的，也就是以8位二進制數或8比特為1個單元存儲，這些信息可以是數據或指令。數據可以是二進製表示的字元、數字或顏色等等。而指令告訴CPU對數據執行哪些操作，比如完成加法、減法或移位運算。

我們假設在內存中的數據是最簡單的原始數據。首先，指令指針(Instruction Pointer)會通知CPU，將要執行的指令放置在內存中的存儲位置。因為內存中的每個存儲單元都有編號(稱為地址)，可以根據這些地址把數據取出，通過地址匯流排送到控制單元中，指令解碼器從指令寄存器IR中拿來指令，翻譯成CPU可以執行的形式，然後決定完成該指令需要哪些必要的操作，它將告訴算術邏輯單元(ALU)什麼時候計算，告訴指令讀取器什麼時候獲取數值，告訴指令解碼器什麼時候翻譯指令等等。

假如數據被送往算術邏輯單元，數據將會執行指令中規定的算術運算和其他各種運算。當數據處理完畢後，將回到寄存器中，通過不同的指令將數據繼續運行或者通過DB匯流排送到數據緩存器中。

基本上，CPU就是這樣去執行讀出數據、處理數據和往內存寫數據3項基本工作。但在通常情況下，一條指令可以包含按明確順序執行的許多操作，CPU的工作就是執行這些指令，完成一條指令後，CPU的控制單元又將告訴指令讀取器從內存中讀取下一條指令來執行。這個過程不斷快速地重復，快速地執行一條又一條指令，產生你在顯示器上所看到的結果。我們很容易想到，在處理這么多指令和數據的同時，由於數據轉移時差和CPU處理時差，肯定會出現混亂處理的情況。為了保證每個操作準時發生，CPU需要一個時鍾，時鍾控制著CPU所執行的每一個動作。時鍾就像一個節拍器，它不停地發出脈沖，決定CPU的步調和處理時間，這就是我們所熟悉的CPU的標稱速度，也稱為主頻。主頻數值越高，表明CPU的工作速度越快。

如何提高CPU工作效率

既然CPU的主要工作是執行指令和處理數據，那麼工作效率將成為CPU的最主要內容，因此，各CPU廠商也盡力使CPU處理數據的速度更快。

根據CPU的內部運算結構，一些製造廠商在CPU內增加了另一個算術邏輯單元(ALU)，或者是另外再設置一個處理非常大和非常小的數據浮點運算單元(Floating Point Unit，FPU)，這樣就大大加快了數據運算的速度。

而在執行效率方面，一些廠商通過流水線方式或以幾乎並行工作的方式執行指令的方法來提高指令的執行速度。剛才我們提到，指令的執行需要許多獨立的操作，諸如取指令和解碼等。最初CPU在執行下一條指令之前必須全部執行完上一條指令，而現在則由分布式的電路各自執行操作。也就是說，當這部分的電路完成了一件工作後，第二件工作立即占據了該電路，這樣就大大增加了執行方面的效率。

另外，為了讓指令與指令之間的連接更加准確，現在的CPU通常會採用多種預測方式來控制指令更高效率地執行。

2. 意識形態國家機器論怎麼理解

意識形態來，屬哲學范疇，可自以理解為對事物的理解、認知，它是一種對事物的感觀思想，它是觀念、觀點、概念、思想、價值觀等要素的總和。意識形態不是人腦中固有的，而是源於社會存在。人的意識形態受思維能力、環境、信息（教育、宣傳）、價值取向等因素影響。不同的意識形態，對同一種事物的理解、認知也不同。

國家機器是一個政治術語。按照馬克思列寧主義的解釋，國家是一個階級統治另外一個階級的工具。其含義是，統治階級必須建立一整套法律、制度、執行機構，並依賴於這些法律、制度和執行機構才能實現對被統治階級的統治。軍隊、警察、法庭、監獄等專政機關都是國家機器的重要組成部分。

3. 怎麼理解"人是機器"的觀點屬於形而上學的唯物主義

把事物的運動歸結為機械運動； 缺少辯證法思想。

4. 怎樣理解建築是居住的機器這一理念

這個理念在現在看來也許是片面的，偏激的，你需要把它放在當時的時代，也就是內工業革命後，可以想像一容下當時人們對工業革命出現與發展的激動，就像我們剛剛發明手機、電視等一樣的心情，從柯布西耶的《走向新建築》這本書來看，他對十九世紀以來的那些守舊派、復古主義的建築風格是極其反感的，所以也便有了建築是居住的機器這一現在看來有些偏激的理念，在當時來說機器代表了現代工業成就，代表著創新，我覺得也可以用現在的時尚來形容，這一理念也是對用工業的方法來大規模建造房屋的鼓吹。
ps：純屬個人觀點，有不對的地方我們探討

5. 怎麼體會「但機器應該像機器,人應該像人」這句話的含義

這還不好理解嗎？機器總歸是機器。不開不動。指示一步動一步。沒有任何感情的。而人就不一樣了。有自己的思維有自己的感情在裡面。

6. 注冊碼跟注冊機怎樣理解怎麼有的軟體安裝說要機器碼什麼的

注冊碼是用來激活某款軟體的
注冊機是用來算注冊碼的
如果是機器碼，那可能是版要付費的軟體，為權的是一個軟體只能安裝到一個電腦上，應該是小軟體，沒有人破解的，比如較大的軟體，比如3dmax、ps等等都是用注冊機算注冊碼就可以

7. 機械能 內能含義 、轉化、 到底怎樣理解 易懂就行了

機械抄能：是宏觀物體的運動和相互作用產生的能量,既動能和勢能的總和.內能：是微觀物體——分子的運動和相互作用產生的能量,既分子的動能和分子的勢能的總和.從能的形式看兩者沒有什麼聯系的,但是兩者是可以相互轉化的.如：摩擦使物體的溫度升高,內能增加,機械能轉化為內能.又如；在熱機中燃燒燃料產生的高溫高壓熱氣推動活塞做功,高溫高壓熱氣的內能減少轉化為機械能,從而使機器運轉.

8. 機器學習里的學習到底應該怎麼理解

機器學習（MachineLearning），在我看來就是讓機器學習人思維的過程。機器學習的宗旨就是專讓機器學會「人識屬別事物的方法」，我們希望人從事物中了解到的東西和機器從事物中了解到的東西一樣，這就是機器學習的過程。在機器學習中有一個很經典的問題：
「假設有一張色彩豐富的油畫，畫中畫了一片茂密的森林，在森林遠處的一棵歪脖樹上，有一隻猴子坐在樹上吃東西。如果我們讓一個人找出猴子的位置，正常情況下不到一秒鍾就可以指出猴子，甚至有的人第一眼就能看到那隻猴子。」
那麼問題就來了，為什麼人能在上千種顏色混合而成的圖像中一下就能識別出猴子呢？在我們的生活中，各種事物隨處可見，我們是如何識別出各種不同的內容呢？也許你可能想到了——經驗。沒錯，就是經驗。

9. 理解機器級程序是如何被執行的有必要嗎

1：程序計數器（稱為%eip）表示將要執行的下一條指令在存儲器中的地址。
2：整數寄專存器文件包屬含8個被命名的位置，分別存儲32位的值。這些寄存器可以存儲地址（對應於C的指針）或整數數據。有的寄存器用來記錄某些重要的程序狀態，而其他的寄存器用來保存臨時數據，例如過程的局部變數。
3：條件碼寄存器保存著最近執行的算術指令的狀態信息。它們用來實現控制流中的條件變化，比如說用來實現if或while語句。
4：浮點寄存器文件包含8個位置，用來存放浮點數據。

10. 怎樣理解高級語言和機器語言

高級語言：由於匯編語言依賴於硬體體系，且助記符量大難記，於是人們又發明了更加易用的所謂高級語言。在這種語言下，其語法和結構更類似普通英文，且由於遠離對硬體的直接操作，使得一般人經過學習之後都可以編程。高級語言通常按其基本類型、代系、實現方式、應用范圍等分類。

機器語言
英 文： Machine Language
別 名： 低級語言，二進制代碼語言
定 義：
機器語言是直接用二進制代碼指令表達的計算機語言，指令是用0和1組成的一串代碼，它們有一定的位數，並分成若干段，各段的編碼表示不同的含義，例如某台計算機字長為16位，即有16個二進制數組成一條指令或其它信息。16個0和1可組成各種排列組合，通過線路變成電信號，讓計算機執行各種不同的操作。
如某種計算機的指令為1011011000000000，它表示讓計算機進行一次加法操作；而指令1011010100000000則表示進行一次減法操作。它們的前八位表示操作碼，而後八位表示地址碼。從上面兩條指令可以看出，它們只是在操作碼中從左邊第0位算起的第6和第7位不同。這種機型可包含256（=2的8次方）個不同的指令。
特 點：
機器語言或稱為二進制代碼語言，計算機可以直接識別，不需要進行任何翻譯。每台機器的指令，其格式和代碼所代表的含義都是硬性規定的，故稱之為面向機器的語言，也稱為機器語言。它是第一代的計算機語言。機器語言對不同型號的計算機來說一般是不同的。
缺 點：
1.大量繁雜瑣碎的細節牽制著程序員，使他們不可能有更多的時間和精力去從事創造性的勞動，執行對他們來說更為重要的任務。如確保程序的正確性、高效性。
2.程序員既要駕馭程序設計的全局又要深入每一個局部直到實現的細節，即使智力超群的程序員也常常會顧此失彼，屢出差錯，因而所編出的程序可靠性差，且開發周期長。
3.由於用機器語言進行程序設計的思維和表達方式與人們的習慣大相徑庭，只有經過較長時間職業訓練的程序員才能勝任，使得程序設計曲高和寡。
4.因為它的書面形式全是"密"碼，所以可讀性差，不便於交流與合作。
5.因為它嚴重地依賴於具體的計算機，所以可移植性差，重用性差。
這些弊端造成當時的計算機應用未能迅速得到推廣。
機器語言;
一種cpu的指令系統，也稱cpu的機器語言。它是該cpu可以識別的一組由1和0序列構成的指令碼。用機器語言編程序，就是從實用的cpu的指令系統中挑選合適的指令，組成一個指令系列。