cpu 内存 硬盘 指令以及他们之间的关系

Posted 2020-09-01

 CPU对整个计算机系统的运行是至关重要的，它不仅要与计算机的其他功能部件进行信息交换，还要控制这些功能部件的操作。也就是说cpu是一台计算机的运算核心和控制核心。

内存是与cpu直接交换数据的内部存储器，它可以随时读写，而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介
但是内存不能保留数据。当电源关闭时，就会失去数据的储存。如果需要保存数据，就必须把它们写入一个长期的存储设备中，如硬盘。


硬盘采用的持久储存方式，跟内存的区别在于内存断电即失去数据的储存。但是相比较于内存，硬盘的读取速度慢。

   它主要为了给主存提供程序和数据的输入和用来在计算机脱机时保存所有的计算机数据.

指令

其工作可以分为5个阶段：取指令、指令译码、执行指令、访存取数、结果写回。

1．取指令阶段

取指令阶段是将一条指令从主存中取到指令寄存器的过程。

2．指令译码阶段

取出指令后，计算机立即进入指令译码阶段。

3．执行指令阶段

在取指令和指令译码阶段之后，接着进入执行指令阶段。

4．访存取数阶段

根据指令需要，有可能要访问主存，读取操作数，这样就进入了访存取数阶段。

5．结果写回阶段

作为最后一个阶段，结果写回阶段把执行指令阶段的运行结果数据“写回”到某种存储形式：结果数据经常被写到CPU的内部寄存器中，以便被后续的指令快速地存取；在有些情况下，结果数据也可被写入相对较慢、但较廉价且容量较大的主存。许多指令还会改变程序状态字寄存器中标志位的状态，这些标志位标识着不同的操作结果，可被用来影响程序的动作。

 

他们之间的关系：首先硬盘用来存储程序和数据，当运行程序的时候，CPU告诉硬盘把程序加载到内存中去，在内存中代码都是以指令的形式存在。然后CPU通过PC寄存器指定要去读取哪里的指令，将其读取进CPU中解析再执行。