由內存1的講解我們知道，內存僅僅是一個存放指令和數據的地方，要完成計算功能需要將其讀取到CPU內部。

然而CPU內部又包含很多個小零件，它是一個復雜的計算機部件。

上圖中的運算單元相當于CPU的大腦功能，負責各種運算工作，而且每種運算工作都有對應的電路支持，速度很快。

寄存器（Register）是CPU內部一個非常小非常快速的存儲部件，但是它的容量是有限的。我們經常說到的多少位的CPU其實指的就是寄存器的位數，對于32位的CPU，每個寄存器一般能存儲32位（4個字節，一個字節是8位）的數據，對于64位的CPU每個寄存器一般能存儲64位（8個字節）的數據。為了實現程序中復雜的功能，現在的CPU都內置了幾十個甚至上百個寄存器，（嵌入式的功能單一，寄存器數量較少）。

寄存器在程序的執行過程中至關重要，不可或缺，它們可以用來完成數學運算、控制循環次數、控制程序的執行流程、標記CPU運行狀態等，CPU就是用它來記錄程序的運行狀態，然后根據他的值再決定下一步的操作。例如，EIP（Extern Instruction Pointer ）寄存器的值是下一條指令的地址，CPU執行完當前指令后，會根據 EIP 的值找到下一條指令，改變 EIP 的值，就會改變程序的執行流程；CR3 寄存器保存著當前進程頁目錄的物理地址，切換進程就會改變 CR3 的值。

緩存：在CPU的內部設置一個緩存，是為了將使用頻繁的數據暫時讀取到緩存，當需要同一地址上的數據時，就不用再去訪問內存，直接從緩存讀取（對于不經常使用的數據依然從內存上讀取，對于那些數據保留在緩存上，哪些數據不保留都有復雜的算法控制）。因為雖然內存的讀取速度很快，但是同CPU比起來還是很慢，不在一個數量級上，這樣每次從內存讀取數據會嚴重拖慢CPU的運行速度，每次讀取會造成CPU等待無事可做。

所以我們購買電腦時也會關注緩存的容量，一級緩存是32KB,二級緩存是256KB，三級緩存是8MB。緩存容量越大，CPU越厲害。

要想讓CPU工作起來，是需要指令集的，我們編寫的C代碼最終也是會編譯成一條條的CPU指令集

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C内存2：程序是如何运行的的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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