——計算機，我的理解，就是一種用於資料（資訊）處理的機器，它的功能實現過程完全可以概括為：資料（資訊）輸入，資料（資訊）處理，資料（資訊）輸出。
資料（資訊）需要儲存。那資料是怎麼儲存的？對於我們而言，所謂的資料的外在表現形式有文字，影象，聲音等等。但計算機其實就是乙個機器，它不可能直接去儲存這些抽象的東西。所以，它採用了一種粗暴有效的方式來進行儲存。
無論是計算機的記憶體還是硬碟，資料的儲存都是按照[0，1]這種基本單元形式來儲存的，其乙個單元叫做一位（bit，位元）。我們將這樣的8位叫做1個位元組（byte）。
具體的換算如下：
1byte = 8 bit
1kb = 1024byte
1mb = 1024kb
1gb = 1024mb
1tb = 1024gb
1pb = 1024tb
1eb = 1024pb
想一下，乙個基本單元有[0，1]兩種表達形式，2個基本單元則有2的2次方=4種表達形式（[00,01,10,11]），那n個基本單元則有2的n次方種表達形式(組合排列知識)，只要是高中數學學過排列組合的同學，就可以體會到當n比較大時，其組合的種類有多麼龐大。當我們把現實生活中那些抽象的資料（文字，影象，聲音等等）量化後，這些組合足夠表示量化後的資料形式。
計算機都有記憶體條，家用普通的記憶體條有2gb,4gb,8gb,16gb等。記憶體條一般由晶元，電路板，金手指，電阻等構成。其中，內部晶元是核心組成元件，其內包含了上億個電子元器件，它們很小，達到了奈米級別。這些元器件，有兩種狀態，通電和斷電，通電是高電平(5v)，用1來表示，斷電是低電平(0v)，用0來表示。所以，乙個電子元器件正好對應之前所說的一位，即[0,1]。我們可以通過電路來控制這些元器件的通斷電，那麼就可以得到很多0、1狀態的組合，以此來儲存資料。
記憶體條主要用於存放計算機工作過程中的運算資料，包括從外部儲存器中讀取資料或者接受來自cpu的計算資料等。記憶體的特點是訪問速率快。我們平常使用的程式，一般都是安裝在硬碟等外存上的，但真正開啟使用的時候，必須將資料調入記憶體中進行計算執行。（我們平時打字或玩遊戲，其實都是在記憶體中進行的。）記憶體就是暫時儲存程式以及資料的地方，如果想要斷電後依然儲存資料，需要將資料存入硬（磁）盤。
科普：記憶體和隨機儲存器ram相對應，而rom（唯讀記憶體器，一種只能讀出事先所存資料的固態半導體儲存器）對應電腦的外存（硬碟）。
計算機的外存包括硬碟，光碟，光碟機，軟盤等等。一般主要是指硬（磁）盤。它們都可以儲存資料，斷電後不丟失。工作原理這裡不贅述。
暫存器是cpu的組成部分（如通用暫存器、專用暫存器和控制暫存器等），是cpu內部用來存放資料的一些小型儲存區域，用來暫時存放參與運算的資料和運算結果。它是乙個有限儲存容量的高速儲存部件，可用來暫存指令、資料和位址（其實暫存器就是一種常用的時序邏輯電路，但這種時序邏輯電路只包含儲存電路。暫存器的儲存電路是由鎖存器或觸發器構成的，因為乙個鎖存器或觸發器能儲存1位二進位制數，所以由n個鎖存器或觸發器可以構成n位暫存器)。其儲存容量遠遠小於記憶體，但是執行速度遠遠強於記憶體。
快取器其實也是屬於cpu的，是用於減少處理器訪問記憶體所需平均時間的部件。因為cpu訪問資料的速度非常快，而記憶體相對就慢很多，這樣整體拖慢了cpu執行速度。而快取器的快取速度可以接近處理器的頻率，其將記憶體中被cpu訪問最頻繁的資料和指令複製進來，cpu取資料時，可以直接去快取中取。其在金字塔式儲存體系中位於自頂向下的第二層，僅次於cpu暫存器。
基本工作流程：當處理器發出記憶體訪問請求時，會先檢視快取內是否有請求資料。如果存在（命中），則不經訪問記憶體直接返回該資料；如果不存在（失效），則要先把記憶體中的相應資料載入快取，再將其返回處理器。
快取之所以有效，主要是因為程式執行時對記憶體的訪問呈現區域性性（locality）特徵。這種區域性性既包括空間區域性性（spatial locality），也包括時間區域性性（temporal locality）。有效利用這種區域性性，快取可以達到極高的命中率。
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