【初识计算机】计算机的三大核心硬件

  计算机硬件是构成计算机的根本，没有硬件基础就不存在解决软件的问题。这篇文章带大家来了解一下计算机的三大核心硬件，以及他们的必要性。

  先来明确计算机的三大核心硬件，他们分别是中央处理器(CPU)、内存和硬盘。

CPU相当于计算机的大脑（控制器+运算器），对于控制器、运算器、存储器等的知识可以参考另一篇博文。

要明白任何软件被运行都要通过CPU，CPU也可以说是计算机中“真正在干活的人”。

内存配合CPU的工作。任何软件想运行必须先将代码加载到内存，之后CPU去内存中取指令并执行。

所有软件的下载都是下载到硬盘中。点击软件的过程就是将硬盘里的程序读取到内存中的过程。

所以一个软件指令的运行流程如下图

  在明确了各个部件的定义及工作内容后，再来思考他们各自存在的必要性。CPU作为软件运行的核心当然必须存在，而内存和硬盘看似工作有所重复，感觉软件指令从硬盘到内存再到CPU好像没有必要，为什么不只保留一个然后让CPU直接从中读取呢？这里重点聊一聊内存和硬盘为什么必须同时存在。

  这个问题可以这样理解，假设CPU工作的速度为光速，则内存工作的速度就是接近光速，而硬盘的工作速度则可以看作是龟速。如果没有内存，硬盘读取指令的速度极慢，CPU很强大却很久都读取不到完整的指令去运行，此时电脑当然就会表现为很卡。所以如果你的电脑很卡、运行很不流畅，第一种原因是计算机的CPU确实不够用，运算不过来；第二种原因就是不是计算机的CPU不行，而是内存不行。

  了解了内存为什么必须存在后，不禁让人觉得，既然硬盘的速度那么慢，为什么还要使用它呢？为什么要多此一举，直接将软件下载在内存上不就可以了吗？硬盘必须存在的原因其实很简单，是因为内存碍于自己的物理特性和现有的技术水平，无法把容量做的很大。而硬盘则可以拥有很大的储存空间，一台计算机不可能只需要运行一个程序，所以需要硬盘来存储多个程序，需要运行哪个程序时再由内存来快速读取并让CPU快速运行，这样我们的计算机才可以高效的完成工作，所以硬盘也是必须存在的。