CPU和存儲器
一、計算機的基本組成
下圖展示的就是計算機的基本組成。
1、輸入設備是什麼？其實就是鍵盤、鼠標、攝像頭等等。
2、輸出設備是什麼？如音響、顯示器、打印機等等。
3、存儲器，可以先簡單理解爲存放數據的地方。
4、CPU即中央處理器（“Central Processing Unit”的縮寫），從圖中可看出CPU=控制器（CU）+ 運算器（ALU），相當於計算機的大腦。
二、存儲器
存儲器的種類很多，按用途可以分爲主存儲器和輔存儲器，主存儲器又稱爲內存，是CPU能直接尋址的存儲空間，它的特點是存取速率快。內存一般採用半導體存儲單元，包括隨機存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）和高級緩存（Cache）。
1、隨機存儲器（RAM， Random Access Memory）
RAM其實就是我們平常所說的“內存”，現在安卓手機的內存一般都是6G以上了（iphone只有2G、3G，因爲蘋果對自己的操作系統IOS很自信，2G或者3G足夠滿足用戶需求了，這也是爲什麼蘋果手機很難實現多應用同時在後臺運行，因爲應用都需要加載到內存，而iphone只有2G內存，所以應用會被“殺死”），電腦的內存一般是4G、8G（對於目前來說，4G會讓人覺得很卡）。
RAM有一個特點：電源關閉時存儲的數據就會丟失。
2、只讀存儲器（ROM， Read Only Memory）
ROM是一塊單獨的內部存儲器，和RAM相似，但是隻能讀取。ROM不是我們所說的“硬盤”，它的容量比硬盤小很多。在電腦中，ROM存的是BIOS程序、機器碼和出廠信息之類的東西。
ROM有一個特點：只能讀取裏面的數據，不能修改，電源關閉時存儲的數據不會丟失。
3、高級緩存（Cache）
它是介於CPU與內存之間，常用有一級緩存（L1）、二級緩存（L2）、三級緩存（L3）（一般存在於Intel系列）。它的讀寫速度比內存還快，當CPU在內存中讀取或寫入數據時，數據會被保存在高級緩衝存儲器中，當下次訪問該數據時，CPU直接讀取高級緩衝存儲器，而不是更慢的內存。
4、輔助存儲器（又稱外存儲器，簡稱外存）
輔助存儲器就是我們平常所說的磁盤（磁盤包括：硬盤、軟盤、U盤）、光盤，現在市場手機的ROM一般有這幾個選項：32G、64G、128G、256G，電腦的ROM一般有：500G、1T等等（把這500G或者1T進行分卷（分卷即劃分硬盤空間），就變成了電腦上常見的C、D、E、F盤）。
三、CPU
前面提到：CPU=控制器（CU）+ 運算器（ALU）
1、控制器
控制器由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產生器和操作控制器組成。它是計算機指揮系統，完成計算機的指揮工作。主要有以下功能：
1、取指令 從內存中取出當前指令，並生成下一條指令在內存中的地址
2、分析指令
3、執行指令
4、發出各種微操作命令
5、改變指令的執行順序
6、控制程序和數據的輸入與結果輸出
7、對異常情況和某些請求的處理其實就相當於通過指令的方式告訴計算機該怎麼做。下面這張圖就是cpu的工作流程：
2、運算器
運算器由算術邏輯單元（ALU）、累加寄存器、數據緩衝寄存器和狀態條件寄存器組成。主要有以下功能：
1、執行所有的算術運算，如加、減、乘、除等基本運算及附加運算；
2、執行所有的邏輯運算，並進行邏輯測試，如與、或、非、零值測試或兩個值的比較等。四、CPU、內存、硬盤和指令之間的關係
首先，用戶從輸入設備輸入指令，指令會以機器碼（即二進制碼，如010101011100）的形式存在RAM（內存）或者Cache（緩存）中，然後CPU從RAM或Cache中取出指令，放入指令寄存器，並對指令譯碼分解成一系列的微操作，然後發出各種控制命令，執行微操作系列，從而完成系統指令的執行。
由於CPU並不能直接調用存儲在硬盤上的系統、程序和數據，必須首先將硬盤的有關內容存儲在RAM（內存）中，這樣才能被CPU讀取運行。因而，內存作爲硬盤和CPU的“中轉站”，對電腦運行速度有較大影響。
由於內存是帶電存儲的(一旦斷電數據就會消失)，而且容量有限，所以要長時間儲存程序或數據就需要使用硬盤(外存儲器)。硬盤也會影響系統速度，因爲系統從硬盤中讀取數據並通過總線存入內存的速度也會影響系統運行的快慢。
思考題
看完“CPU、內存、硬盤和指令之間的關係”，你知道你打開一個word文檔會經歷哪些過程嗎？
答：首先，鼠標雙擊word文檔，這樣就輸入了一條指令——打開這個word文檔，word文檔是存儲在硬盤上的，由於CPU並不能直接調用存儲在硬盤上的數據，CPU收到這條指令後，會將這個word文檔從硬盤讀取出來，存放到RAM（內存中，所有數據都是二進制碼）中，然後CPU再從內存中讀取二進制碼，“翻譯二進制碼”，將翻譯結果傳輸到輸入設備（即顯示器），這時候你就能在顯示器上看到這個word文檔的內容了。