浅谈CPU，内存，硬盘，指令以及他们之间的关系

　　我们都知道电脑上可以听音乐、看电影，可是电脑是如何让这些程序运行起来给我们提供服务呢？下面让我们一起来探讨一下，程序究竟是怎样跑起来的。
####1.CPU的组成
　　CPU（Central Processing Unit）内部是由寄存器、控制器、运算器和时钟四个部分构成，各部分之间通过电流信号相互连通。

寄存器：用来暂存指令、数据等处理对象，可以视为内存的一种。根据种类的不同，一个CPU内部会有多个寄存器

控制器：负责将内存上的指令、数据等读取到寄存器内，并根据指令的执行结果来控制整个计算机

运算器：负责运算从内存读入寄存器的数据

时钟：负责发出CPU开始计时的时钟信号。不过，也有些计算机的时钟位于CPU外



####2.内存与硬盘
　　内存和硬盘都是计算机的存储器。但是二者之间又有本质上的区别。

　　内存（main memory）也称为主存，其作用是暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交互的数据。内存可以直接与CPU进行沟通，计算机在运行时会将需要的数据先暂时存放在内存中，当运算完成后CPU再将计算结果传送出去。硬盘是计算机重要的外部存储设备，计算机的操作系统、应用软件、文档、数据等，都可以存放在硬盘上。内存与硬盘相比，容量小，运算快，造价高。但是当计算机断电时，内存中的数据将会消失，所以内存是用来存放CPU运行时的数据，而硬盘用来存放大容量，运算时不常用的数据。
####3.指令
　　指令就是指挥计算机运行的指示和命令。一条指令通常包含两方面的内容：操作码和操作数，操作码决定要完成的动作，操作数指参加运算的数据及其所在的单元地址。在计算机中，操作码和操作数都通过二进制表示，分别称为操作码和地址码，整条指令以二进制编码的形式存放在存储器中。
　　执行指令时首先是取指令和分析指令，按照程序规定的次序，从内存中取出当前执行的指令，并送到指令寄存器中，对所取的指令进行指令分析，即根据指令中的操作码确认应该执行什么操作。其次是执行指令，由控制器完成并为取下一条指令做好准备。
####4.四者之间的关系
　　


　　一个程序若想正确的运行起来，非得四者之间相互配合不可。程序启动后，CPU会发出指令将存在硬盘中的程序代码加载到内存中。根据时钟信号，控制器会从内存中读取指令和数据。通过对这些指令获取、分析和执行，运算器就会对数据进行运算，控制器则会根据运算结果来控制计算机，从而使程序成功的运行起来。