CPU和内存

CPU和内存

内容

一、计算机的基本组件

下图显示了计算机的基本组件。

1、什么是输入设备？实际上是键盘，鼠标，相机等。

2、什么是输出设备？例如扬声器，监视器，打印机等。

3、内存可以简单地理解为存储数据的地方。

4、CPU是中央处理单元（“ Central Processing Unit”的缩写）。从图中可以看出，CPU =控制器（CU）+算术单元（ALU），相当于计算机的大脑。

二、存储

存储器的类型很多，根据用途可以分为主存储器和辅助存储器。主内存也称为内存，是CPU可以直接寻址的存储空间。它的特点是访问速度快。内存通常使用半导体存储单元，包括随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM）和高级缓存（Cache）。

1、随机存取存储器（RAM，随机存取存储器）

RAM实际上是我们通常所说的“内存”。现在，Android手机的内存通常在6G以上（iPhone仅具有2G和3G，因为苹果公司对其自己的操作系统IOS，2G或3G充满信心，足以满足用户的需求，这就是为什么Apple手机难以运行的原因多个应用程序同时在后台运行，因为需要将应用程序加载到内存中，而iPhone仅具有2G内存，因此应用程序将被“杀死”），计算机内存一般为4G，8G（目前为4G）会使人感到非常困住）。

RAM具有的功能：关闭电源时存储的数据将丢失。

2、只读存储器（ROM，只读存储器）

ROM是一个独立的内部存储器，类似于RAM，但只能读取。 ROM不是我们所谓的“硬盘”，它的容量比硬盘小得多。在计算机中，ROM存储诸如BIOS程序，机器代码和出厂信息之类的东西。

ROM具有一个功能：它只能读取其中的数据，不能进行修改，并且在关闭电源后不会丢失存储的数据。

3、高级缓存（缓存）

它在CPU和内存之间。它通常用作第一级高速缓存（L1），第二级高速缓存（L2）和第三级高速缓存（L3）（通常在Intel系列中）））。并且写入速度比内存快。当CPU读取或写入内存中的数据时，数据将存储在高级缓冲存储器中；下次访问数据时，CPU直接读取高级缓冲存储器，而不是较慢记忆。

4、辅助存储（也称为外部存储，简称外部存储）

辅助存储是我们通常所说的磁盘（磁盘包括硬盘，软盘，U盘），光盘，市场上移动电话的ROM现在通常具有以下选项：32G，64G，128G，256G和计算机的ROM一般有：500G，1T等（将500G或1T分成多个卷（该卷用于划分硬盘空间），它成为计算机上常见的C，D，E，F磁盘）

三、CPU

如前所述：CPU =控制器（CU）+算术单元（ALU）

1、 Controller

控制器由程序计数器，指令寄存器，指令，定时发生器和操作控制器组成。它是完成计算机命令工作的计算机命令系统。主要具有以下功能：

实际上，这等效于通过指令告诉计算机做什么。下图是CPU的工作流程：

2、计算机

算术单元由算术逻辑单元（ALU），累加寄存器，数据缓冲寄存器和状态条件寄存器组成。主要具有以下功能：

1、执行所有的算术运算，如加、减、乘、除等基本运算及附加运算；
2、执行所有的逻辑运算，并进行逻辑测试，如与、或、非、零值测试或两个值的比较等。

四、CPU，内存，硬盘和指令之间的关系

首先，用户从输入设备输入指令。指令将以机器代码（即二进制代码，例如0））的形式存储在RAM（内存）或Cache中，然后CPU将从RAM或Cache中获取指令。将其放入指令寄存器，将指令分解为一系列微操作，然后发出各种控制命令以执行一系列微操作，以完成系统指令的执行。

由于CPU无法直接调用存储在硬盘上的系统，程序和数据，因此必须先将硬盘的相关内容存储在RAM（内存）中，以便CPU可以读取和运行它。因此，内存作为硬盘和CPU之间的“中转站”，对计算机的运行速度具有更大的影响。

由于存储器是用电存储的（电源关闭后数据将消失）并且容量有限，因此需要硬盘（外部存储器）来长时间存储程序或数据。硬盘也会影响系统速度，因为系统从硬盘读取数据并将其通过总线存储到内存中的速度也会影响系统的速度。

思考问题

阅读“ CPU，内存，硬盘和指令之间的关系”后，您知道打开Word文档时将经历什么过程吗？

答案：首先，用鼠标双击Word文档，然后输入说明，打开Word文档。 Word文档存储在硬盘上。由于CPU无法直接调用存储在硬盘上的数据，因此CPU接收到此指令后，将从硬盘中读取word文档并将其存储在RAM中（在内存中，所有数据都是二进制代码），然后CPU将从内存中读取二进制代码，“翻译二进制代码”，翻译结果将传输到输入设备（即显示器），然后您可以在显示器上看到word文档的内容。

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