关于计算机是怎么跑起来的

前段时间看完了<程序是怎么跑起来的>这本书所以今天写篇博客来描述一下CPU,内存,硬盘,指令他们之间的关系我会采用总分总得方式来介绍

首先我们说CPU

当然这只是一个大概只是让我们对cpu有一个大概的了解

cpu的内部是由寄存器,控制器,运算器和时钟四部分组成(如下图)

eax和ebp是cpu内部寄存器的名称

 

很多同学对于寄存器并不清楚是什么东西,我贴张图大家看看关于寄存器的主要功能现有一个大概的意识

然后是关于内存

简单来说是用来存储数据用到 ,应为硬盘速度太慢所以后来人们想创建一个东西来加快读取数据,就是让硬盘里的东西先读取到内存中,这样需要的时候就可以直接从内存中读取了,这样是比较方便的

而对于为什么硬盘比内存读取数据要快我之前也不是很明白所以我找了一下官方的解释它的存储原理和读取方式不一样。
　　硬盘是有机械结构的，磁头要运动到相应的位置，转片还在转动，然后读取磁信号。
　　而内存是没有机械结构的，是电，瞬间到达。电的到达速度要比磁头的运动快得多，比盘算转动也快得多。所以，有机械结构的磁头的读取速度是不能和无机械结构电的速度相比的。

　　内存，一般分为RAM、ROM和高速缓存三大类。
　　硬盘，一般分为机械硬盘和固态硬盘。固态硬盘使用的是闪存，比机械硬盘的磁盘要快得多，但也不能和真正的RAM去比速度。

关于硬盘

硬盘就如上面所说主要是为了让我们存储数据每次计算机读取的数据和存储的数据都是以硬盘为基础的,其实内存的数据也是从硬盘读取的,然后cpu再从内存中读取数据,就跟一个梯子似的

cpu是最快的他一秒钟能干的事情 内存可能需要及时秒,硬盘可能需要几分钟(当然这个比喻作不得准,只是举个例子,不喜勿喷啊)

 

 

最后我们该说一说指令了,指令这个东西比较复杂,怕自己说不好所以先上官方解释

指令就是指令系统中一条指令，也就是机器语言中的一个语句，其主要的类型有如下几种

• 数据处理指令：包括算术运算指令、逻辑运算指令、移位指令、比较指令等。
• 数据传送指令：包括寄存器之间、寄存器与主存储器之间的传送指令等。
• 程序控制指令：包括条件转移指令、无条件转移指令、转子程序指令等。
• 输入－输出指令：包括各种外围设备的读、写指令等。有的计算机将输入－输出指令包含在数据传送指令类中。
• 状态管理指令：包括诸如实现置存储保护、中断处理等功能的管理指令。

指令是一种计算器各个单元的通讯语言，是通过这种语言才完成他们的协作。

从指令的这些定义我们可以看出来指令相当于一个起始点,这个怎么说呢,就好比你吃饭,那你要先拿碗,拿碗你的大脑会给你发送一个指令拿碗,然后你的手就去去做,你的手也可以比作是硬盘,他存储着个种动作信息,然后内存就相当于在你体内流动的血夜之类的软组织,如果没有没血那你发动这些命令还需要等很久才能执行,而大脑的信息通过血夜以及神经软组织存储的一些基本动作比如说手指的握合之类的简单动作

这样你就可以迅速的拿起碗然后吃饭了,而CPU,硬盘,内存,指令他们之间也是这个关系,你想一想如果你吃饭的话每次都是发出个信息然后读取手臂的信息才能动一个动作得好长时间,有时候可能会饿死人的

所以cpu,硬盘,内存,指令,是不可分割的就像人是一个整体,密不可分,当然可能科技以后发达了,可能会出现新的东西也不一定,关于他们就介绍到这吧,实在墨水有限,等以后对他们理解的更深入的时候再写一下后记吧!