计算机基础-------硬盘、内存、cpu的理解_电脑磁盘硬盘内存都是什么意思

    计算机是我们接触最多的工具，而作为一个优秀的程序员只有真正了解计算机内部构造，才能写出适合计算机解析的优质代码。

今天总结一下计算机存储数据的硬件：硬盘（外存）、内存、CPU

一、硬盘：

1.硬盘分类
硬盘包括固态硬盘和机械硬盘

固态硬盘：

    因为固态硬盘使用电信号传输数据，所以读写速度快，不易损坏；但是随之而来的造价成本高，容量小，数据不可恢复。一般我们会给计算机装一个固态硬盘，把固态硬盘作为系统盘，来提升计算机的速度。
机械硬盘：

    机械硬盘采用机械方式读取数据，相对于电信号方式存取速度慢，但是机械硬盘容量大，造价低，适合存储大量数据。考虑到成本和容量以及众多要存储的数据，大多数公司都会采用机械硬盘存储数据，只要做到备份充足即可。

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2.硬盘结构

    硬盘由多个盘片叠加，每个盘片上下两个面分别对应一个机械臂，每个盘面上都有圆形磁道 （实际不存在划分的扇区，只是我们口头说扇区更容易理解区分），每个磁道是由若干个弧长相等的数据块排列。

从该博主这里借用了以下两张图片
要注意：在硬盘中实际不存在划分的扇区，我们把每个盘块称为扇区。

    一个新的磁盘其实就是一个空白板，它只是一些含有磁性记录材料的盘子，每个磁盘片都是扁平圆盘，类似我们见过的光盘，只是盘面比光盘更加光滑，每个磁盘片的两面都附着一个个磁性小颗粒，通过磁片上的磁性颗粒进行记录就可以保存信息了。

    现在一般的电脑默认4KB是一个块,假设我们的电脑内存是1T, 换算1T = 1024^3KB,这样1T的内存包括2.5亿个块, 又因为1KB=1024B,一个字节(1B)是8位,一位表示一个小颗粒, 该位可带正负电, 正电用1表示, 负电用0表示. 一个块只有一个地址来记录

二、内存：

内存读写速度优于外存很多很多（使用顺序存储），内存中又有多级缓存，可以加快CPU读取速度，但是存储量小，又由于其成本高的特点，一般只适用于做短时存储读取，也就是当我们关闭电脑，断掉电源，内存中的数据就会全部消失，所以不用担心内存中存储量过大导致崩溃。
内存的作用：

1. 保存从硬盘读取的数据，提供给CPU使用

2. 保存CPU的一些临时执行结果，以便CPU下次使用或保存到硬盘

三、CPU：

计算机的运算核心和控制核心，让电脑的各个部件顺利工作，起到协调和控制作用。
CPU处理速度快，以时钟周期“HZ”为单位，读取速度慢（读取速度是KB级别），读取时间是ms级别，并且容量更小，我们可以查看自己电脑CPU处理速度我这里是2.6GHZ

四、硬盘、内存、CPU三者关系：

通过图片我们可以看出，硬盘和CPU之间不能直接进行数据的读取，假设运行硬盘和CPU直接传输数据，硬盘存储量，一次性向CPU传输1G的数据，而CPU一次只能读取几KB的数据，大概一千秒，这仅仅是1G的数据，太浪费时间，这时就体现了内存作为中间存储及传输数据中介的重要性。

当硬盘里的数据需要做处理的时候，数据首先需要被放到内存里面，然后CPU通过多级缓存再去读取内存里的数据进行处理，处理完之后存回内存。（例如当你在用word 写一个文档时，你在写的时候底层的CPU也在不断的处理着数据，当然它处理的是二进制数据，此时的数据是在内存里面的，如果你不保存掉电之后你会发现之前写的东西都没了，而当你保存之后数据会被存放到硬盘里面，掉电之后数据还在！）

简单来说，硬盘用来存储我们的程序和数据，当我们运行程序的时候，CPU首先接到命令，之后CPU告诉硬盘，我要运行你存储的程序A，你把程序A送到内存去。CPU对内存说，我让硬盘把程序A送到你这里来了，你保存一下。等程序A被完整的送到内存之后。CPU就开始执行程序A。

这样来看，我们针对计算机的硬盘、内存和CPU就有了一个更加深入透彻的理解！！！