1.计算机底层存储实现概述

计算机的工作是基于二进制原理进行的，计算机内部所存储的信息都是用二进制来记录和表示的。

实现原理：

计算机的存储器使用半导体集成电路构成的，它包括几亿个小的脉冲单元（二极管元件）。 每个二极管元件如同一个开关，有两种稳定的工作状态：“ 导通 ”和“ 截止 ”，即电脉冲的“ 有 ”和“ 无 ”状态。用“ 1 ”和“ 0 ”表示。♥

示例： 如果相邻的8个二极管中第1、3、5、8个元件处于“导通”状态，则第2、4、6、8个原件处于“截止”状态。 即“1010101010”。 进一步示例： 用户向计算机输入十进制整数数据 5 ，计算机先把数据转换成二进制数据“ 101 ”，使相应的电子元件设置为“导通”和“截止”状态。 （至于如何实现，学者无须考虑。） 补充： 进制转换（十进制转二进制） 【同理推理】 十进制整数数据10用二进制表示为1010，其含义是：123+022+121+020

2.位 、字节 、 地址

① 位 （bit） : 每一个二极管元件称为一个“二进制位”，是存储信息的最小单位。它的值固定是：“0”和“1”。 ② 字节 （byte） ：（生活中最常用的存储单元） 一个存储器包含许多个“二进制位”，如果直接用“二进制位”来表示和管理很不方便。 一般将8个“二进制位”组织成一组，称为字节。

♥示例： ⑴我们平常所说的占内存 “ 125K ” 指的就是 125K字节，即约12.5万字节！ （Kilo千） ⑵内存为 “ 256M ”，就是 “256兆字节”，一兆是106，即100万字节。 ⑶硬盘容量为 “40G” 就是 “40G字节”， 一个G是109字节，即1亿字节。 ③ 地址 计算机的存储器包含许多的存储单元，操作系统把所有的存储单元以2字节为单位编号。可以通过这些编号找到这些存储单元。

实际上在计算机中一般不是一个字节存放一个整数，而是用2或者4个字节存放一个整数。这是因为一个字节只有八个“二进制位”，能存放的数据范围比较小。为了扩大存储数据的范围，需要用几个字节存放一个数据。

3.不同数据类型的存储方式

⑴整数的存储方式 一个十进制数先转化为二进制形式，左边第一位用来表示符号，当最高位为0时表示的为正数。 如果用一个字节来存储，存储单元中的情况如下： 显而易见，此种方式能存储的最大数值是011111111，即27-1.十进制位逇127. 数值并不往往是正数值，还有负数。负数用“补码”表示的。实际上无论正数负数，在计算机的存储器中，整数搜使以“补码”形式存放的。 一个正数的补码和该数的原码（该正数的二进制形式）相同，如正整数10的原码和补码都是00001010。 对于负数先求出他的“补码”再存放到存储单元中。

⑵实数的存储方式 示例实数：如123.456。 对于实数一律采用指数方式存储0.123456 X 102。它包括前后两个部分，前面是数值部分，后面是指数部分。 一个实数可以有多种指数表示形式，但只有一种标准化指数形式：（其数值部分是一个小数，小数点前的数字是0，小数点后的第一个数字不是0。） 在计算机中一般以4个字节存储一个实数： ⑶字符的存储方式 字符包括字母（Aa、Bb、Cc…），也包括专用字符如：$、@、%、#等。计算机并不是将该字符本身存放到存储单元中（存储单元只能存放二进制信息）。而是将字符的 代码 存储到相应的存储单元中。 一般采用国际通用的 ASCII 代码。

如大写字母A对应的ASCII代码是65（十进制数）。而65对应的二进制形式是：1000001，所以在存储单元中的信息是：