💻 计算机程序运行原理 - 交互式可视化

程序从源代码到运行的完整流程
💡 核心概念：程序运行是一个从高级语言到硬件执行的层层转换过程。 源代码经过编译/解释，变成机器能理解的指令，最终由CPU执行。
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CPU指令执行周期（取指-解码-执行）
💡 核心概念：CPU通过不断的"取指-解码-执行"循环来运行程序。 程序计数器(PC)指向下一条要执行的指令，每条指令都要经过这几个阶段。
指令执行周期：
1. 取指(Fetch): 从内存读取指令到IR(指令寄存器)
2. 解码(Decode): 解析指令，确定操作类型
3. 执行(Execute): 执行指令对应的操作
4. 写回(Writeback): 将结果写回寄存器
5. 更新PC: PC指向下一条指令
内存层次结构与数据流动
💡 核心概念：计算机采用分层存储结构，从最快最小的寄存器到最慢最大的硬盘。 程序运行时，数据在不同层级间移动，CPU优先访问速度快的存储层。
存储层次（从上到下，速度递减，容量递增）：
1. 寄存器: CPU内部，最快，容量极小(<1KB)
2. L1缓存: CPU内部，极快，约32-64KB
3. L2缓存: CPU内部，很快，约256KB-1MB
4. L3缓存: 多核共享，快，约4-30MB
5. RAM(内存): 主板上，较快，几GB到几十GB
6. SSD/硬盘: 外部存储，慢，几百GB到几TB

💡 局部性原理：程序倾向于访问最近访问过的数据附近的数据， 所以数据会以"块"为单位在层次间移动（如缓存行64KB）。