01一次点击,电脑里发生了什么?

假设你打开一个画画程序,选择蓝色画笔,然后在屏幕上画一条线。 对你来说只是“点一下、画一下”,但电脑内部其实已经完成了一连串工作。

手指点击屏幕,表示输入

输入

收到你的点击和滑动

准备

把要用的程序和数据准备好

处理器芯片,表示 CPU 处理

处理

CPU 按程序中的指令工作

显示器,表示输出结果

输出

屏幕显示蓝色线条

02第一步:接收输入

电脑不会凭空知道你想做什么。它要先从外面收到信息,这些信息就叫输入(Input)

键盘

告诉电脑你按下了哪个键

鼠标

告诉电脑移动、点击和滚动

麦克风

把声音变成电脑可以处理的数据

摄像头

把看到的画面送进电脑

画画例子

你按下鼠标并拖动时,电脑会不断收到“鼠标现在在哪里、按钮有没有按下”等信息。

03第二步:准备程序和数据

收到输入以后,电脑还得知道应该怎样处理。 这就需要程序。程序里写着一条条指令,告诉电脑接下来做什么。

存储设备

长期保存程序和文件

例如 SSD、硬盘

内存

放正在使用的程序和数据

方便 CPU 更快地取用

这是为了帮助入门理解的简化模型。后面的“电脑运行”和“内存”专题会继续讲得更细。

04第三步:CPU 按指令处理

接下来轮到 CPU(中央处理器)工作了。 CPU 会不断取得程序中的指令,并按照指令一步一步完成任务。

1

取到指令

知道下一步应该做什么

2

理解指令

判断这条指令要求什么操作

3

执行操作

计算、比较、搬运数据等

CPU 芯片

画画时,CPU 在做什么?

它会根据程序的规则处理鼠标位置,计算这条线应该从哪里画到哪里、用什么颜色, 再把需要显示的结果交给负责画面的部件。

05第四步:把结果输出

处理完成后,结果还要以某种方式送出来,让人或其他设备知道。 这就叫输出(Output)

屏幕

显示文字、图片、游戏画面

扬声器

把结果变成我们能听见的声音

打印机

把电子内容打印到纸上

设备动作

控制机器人、灯或电机行动

把画画例子连起来

鼠标移动 程序处理 CPU 执行 屏幕出现蓝线

06需要时,再把结果保存下来

输入 → 准备 → 处理 → 输出已经能描述一次基本任务。 但很多时候,我们还希望下次继续使用结果,这时就需要保存

屏幕上的画 现在正在使用
存储设备 保存成文件 以后还能重新打开

你已经知道了什么

  • 电脑完成任务时,可以先用 输入 → 准备 → 处理 → 输出 来理解。
  • 键盘、鼠标、麦克风和摄像头等设备,可以把信息送进电脑。
  • 程序告诉电脑应该怎样处理,正在使用的程序和数据通常会放到内存中。
  • CPU 会按照程序中的指令,一步一步处理数据。
  • 结果可以显示在屏幕上、播放成声音,或者控制其他设备。
  • 如果结果以后还要继续使用,可以把它保存到存储设备中。