指令和程序
本集重点：一步步带你运行一遍程序。回顾上集的例子程序，一步步讲解。介绍“指令集”的概念。
带条件跳转，JUMP NEGATIVE 是负数才跳转，还有其他类型的JUMP。
我们把ALU，控制单元，RAM，时钟结合在一起做了个基本，但可用的“中央处理单元”，简称CPU，它是计算机的核心。
CPU之所以强大，是因为它是可编程的，如果写入不同指令，就会执行不同任务，CPU是一块硬件，可以被软件控制！
四个简单的指令
在内存中每个地址可以存8位数据，因为我们的CPU是假设的，这里前4位是“操作码”，后4位指定一个内存地址，或寄存器。
内存地址0是00101110，前4位代表LOAD_A，意思是：把后4位指定的内存地址的值，放入寄存器A，后4位是1110，十进制的14，我们来把00101110看成“LOAD_A 14”指令，这样更好理解！
我们把对内存里剩下的数也这样转换：
这里，我们的程序只有4个指令，还有数字3和14，现在一步一步看，“LOAD_A 14”是从地址14中拿到数字3，放入寄存器A；“LOAD_B 15”是从地址15中拿到数字14，放入寄存器B；“ADD B A”告诉ALU把寄存器B和寄存器A里的数字加起来，B和A的顺序很重要，因为结果会存在第二个寄存器，也就是寄存器A ，最后一条指令是“STORE_A 13”把寄存器A的值存入内存地址 13。
新的指令
“SUB”是减法指令；JUMP是跳转指令，让程序跳转到新位置，如果想改变指令顺序，或者跳过一些指令，这个很实用，举例，JUMP 0可以跳回开头，JUMP在底层的实现方式是把指令后4位代表的内存地址的值，覆盖掉“指令地址寄存器”里的值；还有一个特别版的JUMP叫JUMP_NEGATIVE,它只在ALU的“负数标志”为真时，进行JUMP，算数结果为负，“负数标志”才是真，结果不是负数时，“负数标志”为假，如果是假，JUMP_NEGATIVE就不会执行，程序照常进行。
最后，计算机还需要知道什么时候该停下来，所以有HALT指令（停止），我们之前的例子程序，其实应该是这样，才能正确工作，否则跑完STORE_A 13之后，CPU会不停运行下去，处理后面的0，因为0不是操作码，所以电脑会崩溃！还需指出的一点是，指令和数据都是存在同一个内存里的，它们在根本层面上毫无区别-都是二进制数，HALT很重要，能区分指令和数据。
JUMP指令
如上图所示，我们已经执行完前4个指令，该进行第5个指令JUMP，遇到JUMP，CPU会把“指令地址寄存器”的值，现在是4，改成2，就会执行地址2“ADD B A”，所以寄存器A变成3，然后存入地址13，又碰到JUMP 2,又回到ADD B A，寄存器A变成4，然后存入地址13，每次循环都+1，不断地循环下去，永远不会碰到HALT，总会碰到JUMP，这叫无限循环。
为了停下来，我们需要有条件的JUMP，就是JUMP_NEGATIVE
对于图中的程序来说，当最开始的寄存器A为11，寄存器B为5，在JUMP 2指令前面加上了指令JUMP_NEG 5和SUB B A，当程序执行地址2的指令时，就会进行A-B，把结果存入寄存器A，JUMP_NEG 5的执行条件是ALU的“负数标志”是真，当运算到1-5=-4时，ALU的“负数标志”是真，就是执行地址3，跳转到地址5，从而跳过执行JUMP 2，到程序遇到地址7的HALT时程序结束。实际上这些程序和指令是进行余数运算的。
指令长度
我们这里假设的CPU很基础，所有指令都是8位，操作码只占了前面4位，即便用尽4位，也只能代表16个指令，而且我们有几条指令，是用后4位指定内存地址，因为4位最多能表示16个值，所以我们只能操作16个地址，这可不多。因此，真正的现代CPU用两种策略，最直接的方法是用更多位来代表指令，比如32位或64位，这叫指令长度。
第二个策略是“可变指令长度”，举个例子，比如某个CPU用8位长度的操作码，如果看到HALT指令，HALT不需要额外数据，那么会马上执行。如果看到JUMP，它得知道位置值，这个值在JUMP的后面，这叫“立即值”。一般来说 指令=（操作码+操作值地址） 当指令=（操作码+操作值）时，这个操作值就是立即值，比如JUMP ADD SUB LOAD,它用8位的“立即值”来执行JUMP，以表示更多内存地址。
