什么是 ALU

专门负责计算的部分

CPU里有一个专门负责计算的部分，名字叫ALU。
给它两个数和“做哪种计算”，它就做完计算，把结果送出来。
它就像计算器的心脏。

两个数从上面进去，计算结果从下面出来。

ALU是“算术逻辑单元”的缩写。
名字听起来很大，干的事却很明确。
用收到的两个数，做指定的计算，只做这一件事。

用旋钮选择计算种类

ALU有用，是因为它不只会做一种计算。
转动“做哪种计算”的旋钮，在加、减、乘中选一个，同样的两个数就会得到不同的结果。
下面你可以输入两个数，再切换旋钮。

输入两个数，选择计算种类。

只是换了一下旋钮，同一个工人就做了不同的计算。
这个“做哪种计算”，其实是由上一课的指令决定的值。

第6课的加法器就住在这里

打开ALU，会看到一个眼熟的东西：第6课做的加法器。
加法由这个加法器负责，减法、比较，还有与、或这样的逻辑运算，许多小计算电路都聚在这里。

聚集在ALU里的计算电路。

我们在第5课、第6课一个个做出来的小电路，其实都是组成这个ALU的零件。
小东西聚在一起，就成了一个负责计算的工人。

“谁更大”也由ALU来回答

在ALU的工作里，和计算一样重要的是比较。
“这个数比那个数大吗？”“两个数相等吗？”对这样的问题，它用真或假来回答。
这一个真或假，以后会成为“如果”这个岔路口的种子。

真是1，假是0。对计算机来说，这也是0和1。

“10比7大吗？”答案是真。
这个简单的判断非常重要。
程序看情况选择该走哪条路，全都从这样的比较开始。

指令转动旋钮

现在，两条线索会合了。
上一课讲的指令的前面部分，也就是操作码，正是转动ALU旋钮的那只手。
“加”就把旋钮转到加法，“减”就转到减法。
换句话说，ALU该做哪种计算，就写在指令里。

指令的操作码 → ALU的旋钮。

指令决定做什么，ALU把计算完成。
这样，CPU的两个核心零件就凑齐了。
下一课我们来看整个CPU，看看这两者怎样合成一体工作。