Компьютер – это не просто ящик с проводами. Это сложная система, которая выполняет команды и обрабатывает информацию, и именно эта сложность отпугивает большинство людей от попыток разобраться, как оно вообще работает.
Благо, у вас есть я. Сейчас буквально на пальцах (так, чтобы поняли вообще все) объясню, каким образом компьютер понимает человека, да и в принципе работает.
Сперва компьютеру надо дать информацию
Компьютер не умеет сам придумывать задачи. Ему нужна информация, команды, инструкции. Это мы ему и даем с помощью устройств ввода, обычно, с помощью мыши и клавиатуры.
Любое взаимодействие с ними, будь то движение курсора мыши, нажатие на кнопку или клавишу клавиатуры – все это команды, которые мы вводим в компьютер. Когда команды получены, начинается процесс обработки данных.
Мозг компьютера - это центральный процессор
Получив информацию, компьютер передает ее главному исполнителю – центральному процессору (CPU), или просто «процессору». Это самый важный компонент, который выполняет все вычисления и команды, и я не утрирую – буквально все, что вы делаете - заслуга процессора.
И хотя процессор, можно сказать, самый важный и основной компонент, он, все-таки, не единственный. Вместе с ним работает еще несколько основных модулей, у которых есть свои задачи.
Память. Тут все просто.
Ее в компьютере два вида, то есть оперативная и постоянная.
Оперативная память (она же «RAM») работает быстро, хранит в себе данные, которые нужны для работы компьютера в данный конкретный момент (например, если ты играешь в игру, в оперативную память загружаются скрипты, миссии, персонажи, и так далее, в общем, файлы для работы игры).
Чем больше оперативной памяти, тем больше данных находится у процессора в быстром доступе, и тем больше программ может обрабатывать компьютер без замедления. Однако использовать RAM как постоянную память нельзя – она энергозависима, то есть при отсутствии питания из нее удаляются все данные.
Долговременная память - это жесткий диск (HDD) или твердотельный накопитель (SSD). Здесь хранятся все твои программы, файлы, фотографии, игры. SSD работают гораздо быстрее, и в большинстве современных компьютеров установлены именно они.
А еще в компьютере есть маленькая, но очень важная программа, которая хранится на специальном чипе на материнской плате. BIOS/UEFI - это первое, что запускается при включении компьютера. Он проверяет все компоненты (процессор, память, видеокарту) и запускает операционную систему.
Видеокарта
Чтобы ты видел изображение на экране, его сперва надо отрисовать. За это отвечает видеокарта. У видеокарты есть собственный GPU (графический процессор), у дискретных видеокарт есть еще и собственная память.
Видеокарта – это как художник, который рисует картинку для центрального процессора, опираясь на его команды. Это касается как отрисовки интерфейсов (то, что вы читаете в данный момент, выводит видеокарта вашего компьютера или телефона), так и игр, но там задач у нее сильно больше. Чем быстрее видеокарта – тем быстрее она способна обрабатывать эти задачи.
Материнская плата – «связной» всех компонентов
Все эти компоненты (процессор, память, видеокарта, накопители) соединяются друг с другом через материнскую плату, на которой есть все необходимые разъемы, и главное – чипсет, при помощи которых остальные комплектующие, как бы сказать попроще… «Видят и понимают» друг друга.
Также на современной материнской плате находится цепь питания процессора, питание памяти, звуковая карта, сетевая карта (иногда даже с Wi-Fi), и еще куча компонентов, которых там не было раньше. А вы еще помните время, когда сетевая карта была отдельным модулем?
Операционная система (OS) - главный управляющий
Но даже со всеми этими «мозгами» и «памятью», компьютер сам по себе не знает, что делать. Ему нужна главная программа, которая будет управлять всеми устройствами, запускать другие программы и предоставлять тебе, пользователю, интерфейс для взаимодействия. Это операционная система (OS) – Windows, macOS, Linux, Android, iOS.
Операционная система – это как главный менеджер, который распределяет задачи, следит за порядком и дает тебе возможность управлять всеми этими устройствами, а главное - переводит язык программ в понятный тебе интерфейс, и наоборот, нажатия определенных кнопок - в компьютерные команды.
Как компьютер показывает результат?
После того, как процессор обработал информацию, результат нужно показать тебе. Для этого используются устройства вывода, то есть монитор показывает тебе картинку, колонки воспроизводят звук, принтер (если он есть) печатает документы на бумаге, и так далее.
Как все это работает вместе?
Что происходит, когда ты, например, запускаешь игру?
Сначала ты кликаешь по иконке игры - это команда для операционной системы. Она (OS) находит файл игры на SSD/HDD. Далее OS загружает инструкции игры из SSD/HDD (буду писать так для наглядности) в оперативную память (RAM), откуда их начинает читать и выполнять процессор (CPU). Далее видеокарта (GPU) получает команды от процессора и отрисовывает графику: текстуры, освещение, эффекты.
Результат, в нашем случае, картинка и звук, отправляется на устройства вывода, то есть на монитор и колонки. Когда ты нажимаешь кнопки на клавиатуре или двигаешь мышью, эти команды отправляются в OS, которая передает их процессору для обработки внутри игры.
Подытожим
Компьютер – это машина, которая получает команды (ввод), обрабатывает их с помощью своего «мозга» (в лице процессора), хранит информацию в «памяти» (RAM и HDD/SSD) и показывает результат. Все компоненты связаны и работают вместе благодаря материнской плате и управляются операционной системой.
Вот так, достаточно просто, работает твой компьютер.
