CPU如何知道RAM中的地址是否包含整数、预定义的CPU指令或任何其他类型的数据？

这让我感到困惑的原因是所有地址都有一个1和0的序列。那么CPU如何区分，比如说，

00000100

（整数）和

00000100

（CPU指令）？

简称：CPU不知道存储在那里的内容，但指令告诉CPU如何解释它

让我们举一个简单的例子

如果CPU被告知添加存储在位置X的字（比如32位整数），它将获取该地址的内容并将其添加

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如果程序计数器到达同一位置，CPU将再次提取该字并将其作为命令执行。

这是因为ISA必须考虑什么是有效的指令集以及如何编码数据：内存地址/寄存器/文本

有关ISA如何设计的更多一般信息，请参见此

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首先，不同的命令有不同的值（操作码）。这就是CPU知道该做什么的原因

最后，问题依然存在：什么是命令，什么是数据

现代个人电脑使用的是冯·诺依曼（von Neumann）体系结构（），数据和操作码存储在同一存储空间中。（在这两种数据类型之间存在分离的体系结构，如哈佛体系结构）

详细解释所有内容将完全超出stackoverflow的范围，很可能每个帖子的字符数不够

用尽可能少的话回答这个问题（实际上在这个级别上工作的每个人都会因为解释中的捷径而杀了我）：

• 内存中的数据存储在特定地址
• 每个CPU建议基本上由3个不同的地址组成（不是值-只是地址！）：
  • 关于做什么的问题
  • 关于价值的讨论
  • 关于附加值的地址

因此，假设应该执行一个加法，并且内存中有3个可用地址，应用程序将存储（在

5+7

的情况下）（我使用“动词”作为指示）

最后，CPU接收指令

1 2 3

，这意味着

ADD 5 7

（这些东西是顺序敏感的！[Command][v1][v2]）。。。现在事情变得越来越复杂了

CPU将这些值（实际上不是值，只是值的地址）移动到其寄存器中，然后对其进行处理。要选择的确切寄存器取决于数据类型、数据大小和操作码

在命令

#1#2#3

的情况下，CPU将首先读取这些内存地址，然后知道需要

添加5 7

根据

ADD

的操作码，CPU将知道：

• 将地址

  #2

  放入r1
• 将地址

  #3

  放入r2
• 读取存储在r1中存储的地址处的内存值
• 读取存储在r2中存储的地址处的内存值
• 将两个值相加
• 把结果写在内存的某个地方
• 将结果放入r3的存储地址
• 将存储在r3中的地址存储到存储在r1中的内存地址中

注意这是简化的。实际上，CPU需要关于其处理值或地址的确切指令。在汇编中，这是通过使用

• eax（指存储在寄存器eax中的值）
• [eax]（指存储器中存储在寄存器eax中的地址处的值）

CPU无法对存储在内存中的值执行计算，因此它非常忙于将值从内存移动到寄存器，以及从寄存器移动到内存

i、 如果你有

eax = 0x2

在记忆中

0x2 = 110011

指令呢

MOV ebx, [eax]

这意味着：将当前存储在地址的值（当前存储在

eax

中）移动到寄存器

ebx

中。所以最后

ebx = 110011

（每次CPU进行一次计算时都会发生这种情况！.Memory->Register->Memory）

最后，要求苛刻的应用程序可以读取其预定义的内存地址#2， 产生地址#2568，然后知道计算结果存储在地址#2568。读取该地址将产生值

12

（5+7）

这只是一个很小的例子。有关这方面的详细介绍，请参阅

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人们无法真正掌握数据移动的数量，也无法简单地将两个值相加进行计算。做一个CPU所做的事情（在纸上）只需计算“5+7”就需要几分钟，因为没有“5”和“7”-所有内容都隐藏在内存中的地址后面，指向一些位，根据地址0x1处的位指示的内容产生不同的值

简而言之，操作系统告诉它下一条指令在哪里。对于x64，有一个名为rip（指令指针）的特殊寄存器，它保存下一条要执行的指令的地址。它将自动读取该地址的数据，解码并执行该数据，并根据指令的字节数自动递增rip

通常，操作系统可以将内存区域（页面）标记为是否包含可执行代码。如果错误或漏洞试图修改可执行内存，则会发生错误，类似地，如果CPU发现自己试图执行非可执行内存，它也会/应该发出错误信号并终止程序。现在你进入了软件病毒的奇妙世界

CPU（而不是像NX位这样的安全设备）对它是数据还是代码一无所知

数据不会意外地作为代码执行的唯一方法是小心地组织代码，使其永远不会使用用于对代码进行操作的指令引用保存数据的位置

当程序启动时，处理器开始在预定义的位置执行它。

ebx = 110011