计算机基础知识梳理：CPU、存储器与系统结构

"12.5 选择题梳理 - 计算机基础知识" 计算机基础知识是IT领域最基础且至关重要的部分，涵盖了硬件知识、存储系统、计算机体系结构等多个方面。以下是对这些知识点的详细阐述： 1. 计算机体系结构： 计算机体系结构涉及计算机的设计理念和特性，包括指令集、数据类型、寻址方式以及输入/输出机制。它是用户与计算机硬件交互的桥梁。计算机系统通常由硬件和软件两大部分组成，硬件包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 2. 存储系统： 存储器是计算机中用于保存程序和数据的组件，分为内存（如RAM和ROM）和外存。内存是计算机内部的快速存储，而外存通常指的是硬盘等慢速但容量大的存储设备。Cache作为高速缓冲存储器，位于内存和CPU之间，用于提高数据访问速度。 3. 微型计算机核心：中央处理器（CPU） CPU由控制器和运算器组成，负责执行指令和控制整个计算过程。运算器包含算术逻辑单元（ALU），ALU有多个输入和一个输出，负责执行算术和逻辑运算。 4. 存储容量和单位： 存储容量的单位从bit（位）到Byte（字节），再到KB、MB、GB等。1GB等于2的30次方字节，或1024MB。存储器的容量通常以字节为单位，字节是8位的二进制数。 5. 性能指标： 计算机性能的衡量通常基于运算速度（如主频，单位MHz或GHz）、每秒百万指令数（MIPS）以及字长（即CPU一次处理的二进制数据位数）。字长通常为8位的倍数，如32位或64位。 6. 总线和总线架构： 总线是连接计算机各个部件的数据通道，分为内部总线、系统总线和扩展总线。系统总线又分为数据总线、地址总线和控制总线，分别负责传输数据、内存地址和控制信号。 7. 存储器速度： 存储器的读写速度从快到慢排序为：Cache > RAM > 硬盘 > 软盘。这是因为不同的存储介质具有不同的访问时间和数据传输速率。 8. 计算机语言： 计算机能直接执行的语言是机器语言，即二进制代码。高级语言需要经过编译或解释才能转换为机器语言。 9. 二进制的原因： 计算机采用二进制是因为电子元件（如晶体管）易于实现开关状态，对应二进制的“0”和“1”。 10. 计算机运行中断： 当计算机在工作中突然断电或重启时，内存中的数据可能丢失，因为RAM是易失性存储，而外存中的数据通常不受影响。 这些知识点构成了计算机基础知识的骨架，对于理解和操作计算机系统至关重要，无论是对于日常用户还是专业的IT从业者来说，都是必备的基础知识。通过不断学习和练习，可以加深对计算机工作原理的理解，提升在实际应用中的问题解决能力。