电脑通过 二进制形式存储数据，具体存储方式和结构如下：

一、数据存储的基本形式

二进制表示

计算机内部所有数据（包括程序和数据）均以 0和1的序列形式存储，这是由计算机硬件电路的逻辑特性决定的。

物理存储介质

数据需通过物理介质进行保存，主要分为 内存储和 外存储两类：

- 内存储：

直接与CPU连接，包括寄存器、高速缓存（Cache）和主存储器（RAM），用于临时存储正在运行的程序和数据。

- 外存储：独立于CPU，用于长期保存数据，如硬盘（HDD/SSD）、光盘、U盘等。

二、主要存储层次结构

寄存器与高速缓存（CPU内部）

- 寄存器：存放CPU指令、地址和数据，速度最快但容量极小。

- 高速缓存（Cache）：缓解CPU与主存速度差异，存储频繁访问的数据。

主存储器（RAM）

- 临时存储当前运行程序的数据和指令，断电后数据丢失。

- 分为系统内存和用户内存，系统内存用于运行操作系统，用户内存存储应用程序数据。

外存储器

- 硬盘：

最常见的长期存储设备，分为机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD），用于存储大量数据如文档、视频等。

- 其他外存设备：光盘（如CD/DVD）、U盘、移动硬盘等，用于数据备份和移动存储。

三、数据读写原理

CPU与内存交互

CPU通过地址总线向内存发出读写请求，内存根据地址返回数据或更新数据。

外存与内存的桥梁作用

- 数据需从外存读取到内存中才能被CPU处理，处理完毕后再写回外存。

- 例如：读取硬盘中的文件到RAM，程序运行完毕后，结果再保存回硬盘。

四、存储容量与速度差异

| 存储层次 | 容量大小 | 读写速度 | 访问频度 |

|----------------|----------------|----------------|----------------|

| 寄存器| 极小 | 非常快 | 高 |

| 高速缓存 | 较小 | 非常快 | 高 |

| 主存储器| 中等 | 快 | 高（日常运行） |

| 外存储器| 大 | 慢 | 低（非实时访问） |

总结

电脑通过 二进制形式存储数据，依托于分层存储架构实现高效管理。内存储负责快速访问，外存储提供大容量持久化存储，两者协同工作保障计算机系统的整体性能。