01电脑不是靠一个零件完成任务
前面我们已经认识了 CPU、内存、SSD、主板、显卡、键盘鼠标和屏幕。 但真正的电脑不会让这些零件“各做各的”。
当你打开一个程序、看一张图片、玩一个游戏时， 多个部件会不断交换数据、分工合作， 而程序和操作系统则负责安排很多软件层面的工作。
CPU
执行程序指令
内存
放正在使用的数据
SSD / 硬盘
长期保存程序和文件
GPU / 显卡
处理很多图形计算
输入设备
把操作变成输入数据
显示器
把画面呈现出来
02先把主要成员再认一遍
执行者
执行程序中的大量指令，进行计算、比较和控制。
高速工作台
放当前正在使用的程序和数据，方便处理器快速取用。
长期仓库
保存程序、照片、视频和文档，关机后仍然保留。
并行计算高手
特别适合大量相似计算，图形渲染是重要用途之一。
连接基础设施
提供插槽、接口和数据连接，让主要部件能够互相通信。
输入与输出
键盘鼠标把操作送进电脑，屏幕和扬声器把结果送出来。
这些是帮助入门的“主要职责”，并不代表某个部件只做这一件事。 真实硬件的功能和协作方式会更复杂。
03打开一张照片时发生了什么？
假设你双击一张保存在 SSD 里的照片。 可以用下面这条简化路线看懂多个部件怎样合作。
鼠标输入
系统收到双击操作
读取文件
从存储设备取得照片数据
进入内存
程序和需要的数据被放到内存
程序处理
CPU 执行看图程序中的指令
显示画面
图形系统准备结果，屏幕显示照片
04玩游戏时为什么更复杂？
游戏运行时，电脑要不断处理你的输入、游戏规则、角色状态、声音和画面。 这些工作会反复进行，而且很多环节可以同时或交错发生。
输入
键盘、鼠标或手柄
CPU
游戏逻辑、程序控制等
SSD
读取资源和文件
输出
画面和声音
游戏不会只做一次这些工作，而是会持续循环： 接收输入 → 更新游戏状态 → 生成新画面和声音 → 再接收新的输入……
05真实电脑不是一条直线流水线
为了方便学习，我们常画出： 输入 → 处理 → 输出， 或者存储 → 内存 → CPU → 显示这样的箭头。
这些图很有用，但不能理解成真实电脑里的数据永远只走一条路， 也不能理解成“前一步完全结束，后一步才能开始”。
入门模型
帮助我们先看懂总体方向
真实电脑
多个部件会频繁交换数据，很多工作还可能重叠进行
06硬件为什么还需要程序和操作系统？
硬件提供“能做什么”的能力，但硬件不会自己知道你今天要看照片还是玩游戏。 程序和操作系统会告诉硬件现在要完成什么任务、怎样使用这些资源。
你已经知道了什么
- 电脑完成任务时，通常需要多个硬件部件一起合作。
- CPU 执行指令，内存放正在使用的数据，SSD / 硬盘负责长期保存。
- GPU 擅长大量并行计算，图形渲染是重要用途之一。
- 主板提供连接基础，让不同部件能够传输数据。
- 键盘鼠标负责输入，显示器和扬声器等负责输出。
- 真实电脑的数据流不是永远只有一条直线，多个部件会频繁、交错地交换数据。
- 程序和操作系统负责组织和管理硬件资源，硬件与软件一起才构成完整的电脑系统。