CPU、内存、硬盘、指令以及它们之间的关系

粗略阅读了《程序是怎么跑起来的》一书中的部分章节后，浅显记录下对CPU、内存、硬盘、指令以及它们之间的关系的认识，如有不正确的地方，请批评指出，不喜勿喷。

CPU

CPU（Central Processing Unit），通常被称为“计算机的大脑”，是计算机的运算中心和控制中心，主要由计算机五大部件（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备）中的运算器和控制器组成。在计算机中，CPU能够根据程序的指令对计算机内部的所有数据进行处理以及运算，进而通过运算结果对计算机进行控制，例如键盘和鼠标的输入、显示器和打印机的输出等。

内存

内存和硬盘在计算机五大部件中，均属于存储器。通常所说的内存一般指主存，即主控制器（main memory），主要负责存储 CPU 中运行的程序指令和数据，这些指令和数据在关机后都会自动清除，也就是说内存所存储的仅仅是临时数据，不能持久储存。主存由可读写的元素构成，每个字节（1 字节 = 8 位 ）都带有一个地址编号，CPU可通过该地址对主存中的数据进行读写操作。

硬盘

与内存相比，硬盘对数据的存储是持久性的，再也不用担心已关机数据就丢失了，当然人为因素和硬盘故障除外。存储在硬盘中的程序必须要读入到内存后才能运行。硬盘采用扇区方式存储数据，Windows中一般一个扇区是512字节，但Windows在逻辑方面对磁盘进行读写的单位是扇区整数倍——簇。硬盘中所有的文件都会占用1簇的整数倍的空间，即使是占用不足1簇的文件也会按照1簇算。

指令

指令，可以理解为可执行的程序吧，也就是计算机根据这些指示和命令完成相关的操作，通常一条指令包括操作码和操作数两个方面。操作码决定要完成的操作，操作数指参加运算的数据及其所在的单元地址。

关系

CPU在程序启动后，从内存中读取指令和数据，放入指令寄存器中，并对这些指令进行译码，执行指令指示的操作，进而进行数据运算。