计算机的武器和内功

（图片来源：Pixabay）

计算机是什么？

你一定会说，这题太简单了。就是电脑啊！但如果我说，爸爸妈妈的手机，你胳膊上的电话手表，还有你听网课时用的iPad都算计算机，你是不是会重新定义计算机呢？

计算机就本质而言是一类电子设备，它能够存储数据，并执行指令进行运算。为了让计算机完成自己的工作职责，有两大类必备的“装备”。正所谓工欲善其事，必先利其器，一台计算机手下需要配备一系列趁手的武器，来帮助它完成功能，这就是“硬件”。但只有武器还是不够的，这些武器什么时候拿出来，怎么用，都需要一个使用说明书。这就像是计算机的内功，虽然看不见摸不着，但能增加这台机器的各种技能，它们被统称为“软件”。接下来就让我们分别认识它们。

硬件都是硬的吗？倒也不一定。组成计算机的所有实体的零件全部都是硬件，比如让你输入文字的键盘、让你通过点击来选择的鼠标、显示图像和文字的屏幕。还有计算机的“耳朵”——麦克风、计算机的“眼睛”——摄像头、计算机的“嘴巴”——扬声器。除了常见的台式电脑或笔记本电脑，这些硬件设备也会出现在智能手机或者iPad上，只不过尺寸和规格不尽相同，最终由这些零件组装而成的计算机也就大小不一了。当你拆开这些硬件，会在其中看到大大小小的金属元件，而最标志性的，就是一些镶嵌着电线的金属板。正是这些密密麻麻的电路的状态，决定了硬件的工作状态。

但是，敲击键盘的字怎样才能被计算机看明白？扬声器又是如何在我们需要的时候才播出音乐呢？换句话说，这些硬件背后的电路是被谁操控的？我们在使用的时候自然不能手动控制那些电路的开关，这一切就要靠计算机的内功，软件了。软件可并不是什么软软的物件，它其实是一些电脑程序。这些程序由一行一行的指令构成，当然，这些指令一定要是计算机听得懂的语言。它们会告诉计算机，当使用者在操作的时候，各个硬件应该作出什么样的反馈。你的电脑里用来写作文的Word、用来完成统计表格的Excel、音乐和视频播放器……都属于软件。软件是硬件的灵魂，有了它们，硬件才能听你的话，行使自己的功能，发挥更大的价值。当然，智能手机中的各种应用程序（APP）也属于软件的范畴。

计算机的软件和硬件这么多，谁才是老大呢？先来想想你身体里的老大吧，这个器官能帮助你思考，还能统一调配多个器官，帮你完成各种动作——正是它，大脑。计算机也有自己的大脑，它就是中央处理器，简称CPU。其貌不扬的它外观看起来只是一个小小的芯片，却是计算机综合接受、分析、处理各种信息的中枢。而在软件中，最重要的要数电脑的操作系统，它就像是一座楼房的骨架，包含着所有硬件和软件调配方式的关键信息。

参考资料：

1.TED-ed 《Inside your computer》https://www.youtube.com/watch?v=AkFi90lZmXA

2.https://edu.gcfglobal.org/en/computerbasics/what-is-a-computer/1/

作者：比邻星

审稿：于颖卓，中科院地理科学与资源研究所博士