电脑真的很简单，比人类的构造简单多了
很多人觉得计算机很神秘，像个魔法盒子，可以变出各种各样的软件和游戏，至于计算机为什么能跑这些软件和游戏都是一知半解，说不出个所以然，给你1分钟思考，是不是一时回答不上来。
作为依赖计算机工作的朋友们，我觉得需要了解一二。
其实计算机原理很简单，就做三件事：输入数据——处理数据——输出数据
计算机模型为了方便理解，我们回到早期图灵机开始讲，如下图，它有一条无限长的纸带，纸带分成一个一个的小方格，每个方格有不同的颜色，有一个机器头在纸带上移来移去；机器头有一组内部状态，还有一些固定的程序；在每个时刻，机器头都要从当前纸带上读入一个方格信息，然后结合自己的内部状态查找程序表，根据程序输出信息到纸带方格上，并转换自己的内部状态，然后进行移动。
图灵机模型是不是看完上面的描述还是一头雾水，这正是计算机理论让人抓狂的地方，往往一个很简单的东西，会套用很多个定义（流派），其实他们都是一个意思，诸位需要有这样的清醒认知。用人话翻译一下上面的定义，图灵机是一种抽象思想，能实现自动计算的一种模型，那条很长的纸带用来输入数据，然后机头读取纸带上的数据并经过内部运算，再把结果输出到纸带上。
图灵图灵机具备了计算机的三大要素：输入数据、处理数据、输出数据。现代计算机基本是依照图灵的思想在发展的，所以“图灵奖“有IT界的诺贝尔奖之称。
我们继续讲冯.诺依曼，相信学计算机的小伙伴，肯定听过这个大名，计算机采用0和1的二进制就是他的杰作；为什么使用二进制，因为计算机是一个头脑非常简单的怪物，只认识两种信号，断电（低电平 ）和通电（高电平），0表示断电、1表示通电；计算机是由集成电路组成，集成电路靠电流来控制；不要看现在计算机可以做很多事，看电影、打游戏之类，其实机箱里就是各种电信号在流动。
如下图，通过电流控制8个电子管的开关状态，就可以表示为10100110，然后定义这个10100110所表达的含义即可，计算机的运作原理就是这一堆01，所以定义这一堆01就至关重要；如果早期有组装过电脑的小伙伴，应该清楚当时市面上有英特尔和AMD两种CPU可以选择，不同CPU的指令集是不一样的，什么意思呢，简单比喻，01010101在英特尔CPU里面可能是红色，在AMD里可能是粉色。
电子管当然啦，冯.诺依曼还制定了计算机的基本框架，由输入设备、存储器、运算器、控制器和输出设备5个部分组成。套用之前的计算机三大要素，输入设备是用来输入数据，比如键盘、鼠标等；存储器、运算器和控制器是用来处理数据，就是内存和CPU；输出设备是用来显示数据的，比如显示器。
冯.诺依曼大半世纪过去，计算机框架依然没有改变，都是围绕着这5个部分做升级，比如内存越来越大，CPU越来越快。因此冯.诺依曼被称为计算机之父。
（完）
文 | 三块泥板（公众号ID：sankuainiban）
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