Как работает компьютер
Компьютер хранит всё, от фотографий до программ, в виде последовательностей из 0 и 1 и обрабатывает их крошечными переключателями. Шесть уроков идут снизу вверх: двоичные числа, байты и текст, логические вентили, сложение на вентилях, цикл процессора «выборка, декодирование, выполнение» и память. Ты сможешь переключать биты, соединять вентили, смотреть, как переносы бегут по сумматору, и проводить маленький компьютер по его программе шаг за шагом.
Прогресс
- 1Биты и двоичные числаВосемь переключателей могут показать 256 разных комбинаций, этого хватает на все числа от 0 до 255.
- 2Байты, шестнадцатеричная запись и текстБуква A хранится как 65, или 01000001. В UTF-8 корейский слог, например U+D55C, занимает три байта.
- 3Логические вентилиПервый микропроцессор Intel, 4004 1971 года, содержал 2300 транзисторов. Они были соединены в вентили, а из вентилей и состоит весь процессор.
- 4Как вентили складывают числаЧтобы сложить два бита, хватает одного вентиля XOR и одного AND. Соедини цепочкой четыре полных сумматора, и можно будет складывать любые два числа от 0 до 15.
- 5Что делает процессорПроцессор на 3 ГГц тикает 3 миллиарда раз в секунду, один такт каждую треть наносекунды.
- 6Память и накопителиС 32-битными адресами процессор может обозначить 4 294 967 296 байтов, ровно 4 GiB. Выключи питание, и оперативная память всё это забудет.
Источники курса (9)
- (checked 2026-10-17; reordered 2026-10-19: standards first, then official documentation, then the teaching model and calculations, history sources last)
- Standards: NIST, "Prefixes for binary multiples" (physics.nist.gov/cuu/Units/binary.html: IEC approved kibi, mebi, gibi in December 1998; 1 B = 8 bit; 1 MiB = 1 048 576 B; 1 MB = 1 000 000 B; 1 GiB = 1 073 741 824 B; historical note: memory makers usually mean 2²⁰ bytes by megabyte, storage makers 1 000 000, and the "1.44 MB" diskette uses a megabyte of 1 024 000 bytes)
- IETF RFC 20 "ASCII format for Network Interchange" (1969, 7-bit codes, A = 65, a = 97, 0 = 48)
- IETF RFC 3629 "UTF-8, a transformation format of ISO 10646" (2003: 1 to 4 octets per character, ASCII unchanged, code points up to U+10FFFF, U+0800 to U+FFFF take three octets, "the first octet of a multi-octet sequence indicates the number of octets", example U+D55C U+AD6D U+C5B4 = ED 95 9C EA B5 AD EC 96 B4)
- Official documentation: MDN Web Docs, "<color>" (hexadecimal colour notation #RRGGBB)
- Intel, "Intel Chips" timeline poster (2012: Intel 4004 of 1971 with 2,300 transistors; 2nd generation Core 2010 with 1.16 billion)
- Claude E. Shannon, "A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits", Transactions of the AIEE vol. 57 (1938)
- abstract of his MIT master's thesis. Computer History Museum, The Silicon Engine, "1947: Invention of the Point-Contact Transistor" (Bardeen and Brattain, December 1947, germanium)
- John von Neumann, "First Draft of a Report on the EDVAC" (30 June 1945, Moore School, reprinted in IEEE Annals of the History of Computing 15:4, 1993).
Проверено: 2026-10-17