Теория:

В основе работы любого технически сложного устройства, которым является компьютер, лежит некий принцип его организации.
В основе устройства компьютера лежат так называемые принципы НейманаЛебедева.
 
Первый принцип — это состав компонентов компьютера.
 
Любой компьютер должен содержать в себе центральный процессор, внутреннюю (оперативную) память, внешнюю (постоянную) память, устройства ввода, а также устройства вывода.
 
рис.1.png
Рис. \(1\). Компоненты компьютера

На рисунке толстые стрелки обозначают управление процессора, а тонкие — потоки информации.
Согласно этому принципу всеми потоками данных в системе управляет процессор.
Устройства ввода и вывода, как несложно догадаться, предназначены для ввода информации и её вывода, например на экран монитора.
Внутренняя (или оперативная) память нужна для временного хранения информации (начальных (вводных) или промежуточных результатов). Она очищается сразу, как только компьютер выключат.
Внешняя (или постоянная) память нужна для длительного хранения информации.

Второй принцип
— это принцип кодирования информации.
 
Ни для кого уже не секрет, что современные компьютеры хранят всю информацию в виде двоичного кода (последовательности \(0\) и \(1\)).
Это позволяет хранить любые данные — текст, видео, аудио, графику и т. п. — на одном носителе. Их форма представления становится единой. И для компьютера нет никакой разницы, хранит он \(10\) гигабайт текста или видео. Для него это всё — лишь последовательность нулей и единиц.
 
Третий принцип — принцип однородности памяти.
 
По аналогии со вторым принципом для компьютера нет никакой разницы в представлении данных и команд. И то и другое — последовательность нулей и единиц. Различия заключаются в том, как используют эту последовательность, хранящуюся в памяти. То есть к одной и той же ячейке памяти с одним и тем же содержимым можно обратиться как к данным или как к команде. Например, если к этой ячейке, а точнее говоря к последовательности в ячейке памяти, мы обращаемся как к числу, то мы должны выделить область знака и область значащих рядов. Если же мы обращаемся к ней как к команде, то должны выделить поле кода операции и поле адресов операндов.
Принцип однородности памяти позволяет одинаково работать с командами как с данными. Это необходимо для трансляции текста написанной программы в машинный код конкретной машины.
 
Вообще, память компьютера состоит из отдельных битов. Это такие однородные элементы, имеющие два возможных состояния: \(0\) и \(1\). Для записи или чтения рядом расположенные биты объединяются в ячейки. Таким ячейкам памяти назначается свой уникальный адрес. Считывается и записывается информация в такие ячейки в произвольном порядке. Нумерация адресов начинается с \(0\). То есть адрес ячейки памяти — это её последовательный номер. Он присваивается ячейке в момент загрузки компьютера, когда BIOS опрашивает устройства на их наличие в системе.
Это четвёртый принцип — принцип адресности памяти.
 
Раз уж речь зашла о памяти, необходимо сказать и о её разрядности. Сейчас, как правило, используется \(64\)-разрядная память. То есть одновременно записываться, храниться в памяти и читаться из неё могут до \(8\) байтовых восьмибитных ячеек.
Но для разных поколений компьютеров характерна своя разрядность. По мере появления всё более современных типов данных стало неудобно работать с ячейками памяти, которые должны были изначально содержать в себе максимально длинные числа для увеличения точности вычислений. А символы в количестве \(4\)–\(5\) занимали всю ячейку. Было решено уменьшить размер ячейки так, чтобы один символ занимал только одну ячейку. Появилась байтовая память на основе восьмибитовых ячеек памяти. Адреса ячеек памяти для удобства стали указывать в шестнадцатеричном формате.
 
рис.2.png
Рис. \(2\). Байтовая структура памяти
 
Принцип иерархической организации памяти
 
Существуют два взаимно исключающих требования к памяти компьютера. С одной стороны, чем объём памяти больше, тем лучше. С другой — чем она быстрее, тем лучше. Но с ростом объёма памяти поиск нужной информации существенно затрудняется.
Чтобы разрешить это противоречие, в современных компьютерах используются различные типы памяти: RAM, ROM и другие.
Источники:
Рис. 1. Компоненты компьютера. © ЯКласс.
Рис. 2. Байтовая структура памяти. © ЯКласс.