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这个问题很不错。当我11岁时我刚刚在电脑上玩游戏的时候，我的疑问就存在了，后来我又度过了6年的大学生涯，终于能够或多或少回答这个问题了。 计算机的工作过程本质上是非常复杂的，让我从最基本的开始吧。 1、物质是由原子构成的（当然我们还可以将物质分得更小，但在这里原子就够了。“ 2、原子中存在电子，电子的流动形成电流。 3、现在，为了使用这些电子，我们制造了能够按照要求存储/释放电流的晶体管。它们有两种状态：1和0，可以分别对应为5V和0V。 4、一个8比特位的数可以用8个晶体管来表示。所以3这个数字的比特位表示（二进制）为：00000011. 而这是如何在硬件上实现的呢？将8个晶体管一字排开（称为寄存器或存储单元）。让前面的六个晶体管处于0V状态，后面的2个晶体管则处于5V状态。 CMOS晶体管 5、将这些晶体管进行某种形式的组织，就能得到寄存器和存储单元，并进一步得到CPU和RAM。 计算机的层次 6、为了能更简单地使用CPU，我们发明了机器代码。这种代码可以直接运行在CPU上。运行过程中会实现比特位的位翻转。例如我想做一个2+3的运算，在机器中，首先将2存入到了一个寄存器中，然后由将3存入了另一个寄存器。然后这些值被放到加法器单元进行数学加运算（这并不是电压的相加），得到的结果又存储在另一个寄存器中。这个过程的机器代码是： 80 02 F3 80 03 F4 88 F3 F4 F5 显然，基本上没人能看懂这是什么意思。所以我们想出一个朴实的解决方案来设计人类读得懂的代码。这就是所谓的汇编语言。下面给出的代码就代表了上面提到的数字。 MOVI 2，REG A MOVI 3，REG B REG ADD A，REG B，REG C（A加B，结果存储在C） 其中，MOVI = 80 REG A = F3 REG B = F4 REG C = F5 ADD = 88 瞧，我们的第一个编码语言！ 全加器 7、但是，对人类来说，汇编指令实在是太难记了，而且编程过程也过于繁杂。所以更高级的语言C语言出现了，通过合适的编译器可以将C语言代码转换成汇编代码（记住，这是可以直接用来计算的） 而上面的计算代码也变成了： { int a = 2; b = 3; c = a+b; } 8、就像世界上存在各种各样的语言一样。我们也发现编程的时候如果有更有表现力的语言，人们就能写出更好的程序。然后再将其编译成汇编，然后就可以在寄存器中实现位翻转。也就是说为对最底层的晶体管产生影响，进而影响其中的电流。 9、有了以上的基础，我们开始编写操作系统，以实现硬件的最大化利用，因为看起来在我们从磁盘取数据的时候，CPU会保持闲置。 10、而其他的我们使用到的一切都是通过有表现力的语言写出的程序，当然，这些程序都运行在操作系统之上。 11、在操作系统之上，我们开发出了一个名为TCP / IP的网络协议栈。该协议栈为计算机之间的相互通信提供了一个标准化的方法。 12、然后，互相连接的计算机越来越多。我们又创造了万维网和Http.这使得不同网络之间可以实现通信。注意http是一种协议。除了内部协议之外，服务器和客户端都至少要遵循http协议。 接下来，让我们调转船头，从软件到电子再看一遍： 1、当你在浏览器中键入网址并按下Enter键后，一个http请求就从你的浏览器（客户端）发送到了该网站的服务器。 2、在你的电脑上，浏览器是用C/C++写成的一个程序。 3、写出浏览器的C/C++代码需要经过编译处理才能得到我们使用的程序，该程序运行在操作系统上。 4、操作系统（Windows/Linux等等）和相关的驱动程序都是经过编译之后再运行到机器上的。 5、当程序在CPU中运行时，其是以机器代码的方式运行的。 6、机器代码在寄存器和存储单元中实现位翻转。 7、寄存器和存储单元由晶体管组成。 8、晶体管通过控制电子流来控制电流。 这些过程的描述都非常简单，但本质上就是这么个过程。 我很高兴能够回答这个问题，计算机是人类有史以来最伟大的发明，而这也不是那一个单独的个人就能完成的。我们已经在这条道路上前进了50多年的时间，成千上万的人为此贡献了自己的心力和智慧。单独的个人要想对这整个过程都有深刻专业的认识并不容易，我谈到的也都很肤浅，我甚至没有谈到缓存、微架构、GPU、BIOS等等，但是希望我写出的这点东西能够帮到你。 |
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