程序员进阶之路一： 介绍cpu，内存，硬盘，指令及其之间关系_开发者选项 cpu、硬盘和内存

对我们程序猿来说，工作中大部分时间都在编程。对于刚入职场的菜鸟更是如此，比如笔者我，从大二下学期接触编程到现在，2年多了，接触过很多编程语言，最终选择学习java，从刚开始自己在痛苦中摸索，到现在初入职场，有了一个明确的方向。好了，题外话不多说了。以后有机会我会写一些我2年多总结的学习方法和分享一些收集来的面试真经。
从我接触编程开始的时候，就开始困惑，为什么输入N行由字母拼音组成的代码，就可以产生这么多让我意想不到结果，那时，我就接触到了一个不一样的世界，由于当时太菜，脑海中有十万个为什么，也无从入手去解决。随着学习的深入，对这些问题，也得到了初步的解答，程序员进阶之路是一个开始，之后我会每周至少写一篇文章。

• cpu ,内存(主内存，负责存储cpu中运行程序指令和数据的内存)，指令 ,磁盘(主要指硬盘)

cpu是计算机的大脑，它根据程序的指令来进行数据运算，并控制整个计算机的设备。 对于程序员来说，cpu是具有各种功能寄存器的集合体。

内存是保存命令和指令的场所，内存地址是保存命令和指令的位置，用整数值表示。

指令基本结构包括两方面的内容：操作码和操作数。

硬盘是计算机的存储媒介。

首先我们要清楚的明白几点：
第一： 什么是程序？它由什么组成？
第二： 正在运行的程序是存储在计算机什么位置的？
第三： 在计算机中负责程序解释和运行的是哪个？
第四： 内存和硬盘的关系？

1.程序是指示计算机每一步动作的指令。它由指令和数据组成，好比java中输出hello，hello是数据，system.out.printf就是指令。
2. 存储在计算机内存中。
3. 是cpu，cpu能够直接识别和运行的只有机器语言，所以，我们写的代码，最后都会转化为机器语言(机器语言就是由二进制代码指令表达的计算机语言，指令由0和1组成)。
4. 在计算机硬盘和磁盘上保存的程序只有被复制到内存中去，才可以被运行 ！而我们可以通过磁盘缓存来提高磁盘的访问速度。下图是程序加载到内存示意图：

• 程序的运行流程

我大概的说一下程序运行的流程，首先程序员用c语言编写代码，经过编译后转化为了exe文件，也就是机器码(机器语言，计算机只识别机器语言)，之后，程序运行时，就从硬盘上把exe文件在内存中复制一份，最后由cpu去解释并执行程序内容。

也就是说exe文件是二进制文件，但是它只能在windows上直接运行，是不能跨平台的！因为在linux上对虚拟内存的管理和windows不一样，他在大部分情况下，找不到要操作的数据，所以哪怕是cpu能识别，它也无能为力为我们做什么！

java经过编译后得到的class文件是二进制文件，它是机器语言吗？它不是机器语言！！！它只是JVM能够识别的二进制文件，可以跨平台，它只对JVM负责，离开了JVM，它也就没有什么作用了！所以，它可以运行在任何有JVM的操作系统上。

• 磁盘和内存

接下来，我们来了解一下磁盘缓存和虚拟内存。
从计算机存储程序命令和指令来说，其实内存和磁盘功能是相同的。那么二者之间的关系又是什么，下面我就来说说部分：

首先，需要了解，磁盘缓存就是把从磁盘中读出的数据存储在内存中，当程序再次读取该数据时，就可以从内存中读取，不需要再次从磁盘读取，这样可以更快的获取数据，但是，需要注意的就是，当停电或者关闭计算机之后，内存中的数据将会被清除。通俗的说，磁盘缓存就是把内存假想为磁盘。

下图是硬盘缓存提高访问速度机制示意图：

虚拟内存就是把磁盘的一部分作为假想内存来使用，这样的好处就是哪怕内存不足的计算机，也可以运行很大的程序！

下图是分页式内存机制：

好了，这次的内容有很多不足之处，希望大家指出。