计算机基础知识教程

硬件和软件：计算机的两大基石

咱们聊计算机，得先从最基本的东西说起：硬件和软件。你可以这么想，硬件就是计算机能摸得着的实体部分，比如键盘、显示器、还有机箱里那些电路板。 而软件，是装在硬件里面，指挥硬件干活儿的程序和数据。 软件是看不见摸不着的，但没了它，电脑就是一堆废铁。

硬件：计算机的身体

拆开电脑机箱，里面最核心的几个大块头是主板、CPU、内存和硬盘。

• 中央处理器 (CPU)：这玩意儿就是电脑的大脑。 你在电脑上做的所有操作，比如打字、点鼠标，最终都要靠它来计算和处理。CPU 的速度决定了电脑跑得快不快。它由控制单元、算术逻辑单元和寄存器组成。
• 内存 (RAM)：内存是电脑临时存放数据的地方。 当你打开一个软件或者一个文件时，它们就会被加载到内存里，这样 CPU 才能快速读取。内存越大，你就能同时打开越多的程序而不卡顿。但是，内存里的东西，电脑一关机就没了。
• 硬盘 (HDD/SSD)：硬盘是永久存放数据的地方。 你的操作系统、安装的软件、下载的电影、写的文档，都保存在硬盘里。就算关机了，数据也还在。现在的硬盘主要分两种，一种是传统的机械硬盘（HDD），容量大，便宜。另一种是固态硬盘（SSD），读写速度快，但贵一些。
• 主板：主板就像是计算机的骨架，把 CPU、内存、硬盘这些零件都连接在一起，让它们能互相沟通。
• 输入输出设备：键盘、鼠标、显示器、打印机这些都算。它们负责让你能跟电脑互动，你通过它们给电脑下命令，电脑通过它们给你看结果。

软件：计算机的灵魂

软件让硬件这副“身体”活了起来。软件也分两大类：系统软件和应用软件。

• 系统软件：最重要的系统软件就是操作系统（Operating System, OS）。 咱们平时最熟悉的 Windows、macOS 就是操作系统。 它的作用是管理电脑所有的硬件和软件资源。 你不用去关心 CPU 是怎么工作的，也不用管数据具体存在硬盘的哪个位置，这些复杂的底层工作，操作系统都帮你搞定了。 它提供了一个操作界面，比如图形界面（就是你看到的桌面、窗口），让你能用鼠标点点点就完成操作。
• 应用软件：这类软件是为了解决特定问题而编写的。比如你用来打字的 Word、上网用的 Chrome 浏览器、看视频的播放器，都属于应用软件。没有这些应用软件，电脑的功能就会非常有限。

简单说，硬件是基础，软件是关键。光有强大的硬件，没有软件来发挥它的性能，也是白搭。

操作系统：电脑的总管家

操作系统是个大管家，管理着电脑里里外外的一切事务。 想象一下，如果没有操作系统，你想让电脑放一首歌，你可能需要自己写一段代码，告诉 CPU 去硬盘的某个具体位置读取音乐文件，然后通过声卡播放出来。这个过程非常复杂。

但有了操作系统，事情就简单了。你只需要双击音乐文件，操作系统就会自动帮你处理好所有底层复杂的工作。它负责：

• 进程管理：当你同时打开好几个程序时，操作系统会合理地分配 CPU 的计算能力，让这些程序都能看起来在“同时”运行，这就是“多任务处理”。
• 内存管理：操作系统负责分配和回收内存空间，确保每个程序都有足够的地方运行，又不会互相干扰。
• 文件管理：你在电脑上创建的文件夹、文件，都是由操作系统来管理的。它帮你组织和存储数据，让你能方便地查找、复制、删除。
• 设备管理：连接到电脑上的所有设备，比如打印机、U 盘，都由操作系统来统一管理和驱动。

常见的个人电脑操作系统主要就是微软的 Windows、苹果的 macOS 和开源的 Linux。 手机上则是谷歌的 Android 和苹果的 iOS。它们的核心功能都差不多，只是界面和操作习惯有些不同。

计算机网络与互联网：连接世界

现在我们用的电脑，很少有单打独斗的了。它们大多都连接在一个巨大的网络里，这个网络就是互联网（Internet）。

什么是计算机网络？

简单来说，就是把多台计算机通过网线或者无线信号连接起来，让它们可以互相通信、共享资源。 你在办公室里，能访问公司内部服务器上的文件，或者使用共享的打印机，这就是一个典型的局域网（LAN）应用。

互联网又是什么？

互联网是“网络的网络”，它把全世界无数个大大小小的局域网、城域网、广域网都连接在了一起，形成了一个全球性的超级网络。 任何连接到互联网上的电脑，理论上都可以和其他任何一台联网的电脑进行通信。

为了让这么多不同品牌、不同系统的电脑能够互相顺畅地沟通，大家必须遵守一套共同的规则，这套规则就是网络协议。其中最核心的协议是 TCP/IP 协议。

当你上网浏览网页时，你其实是在使用互联网提供的一项叫做“万维网”（World Wide Web, WWW）的服务。 你在浏览器地址栏输入的网址（比如 http://www.google.com），通过域名服务器（DNS）解析，会找到对应网站服务器的 IP 地址（一串像 172.217.160.78 这样的数字）。 然后你的电脑就会向这台服务器发送请求，服务器再把网页内容发送回你的电脑，最终显示在你的浏览器上。

计算机安全：不得不防

只要电脑连上了网，就得考虑安全问题。网络世界并不太平，有各种各样的威胁。

• 恶意软件：病毒、木马、勒索软件都属于这一类。病毒会自我复制并感染其他文件；木马会伪装成正常程序， secretly 打开一个后门，让黑客可以远程控制你的电脑；而勒索软件会加密你硬盘上的文件，然后向你索要赎金。
• 网络钓鱼：这是一种常见的网络诈骗。骗子会伪造一个看起来很像银行或者某个官方网站的页面，诱骗你输入用户名和密码。一旦你输入了，你的账号信息就被盗了。
• 数据泄露：可能是因为黑客攻击，也可能是内部人员的疏忽或恶意行为，导致你的个人信息、账号密码或者公司的商业机密被泄露出去。

那么，怎么保护自己的电脑安全呢？

1. 安装杀毒软件：这是最基本的一道防线。安装一个可靠的杀毒软件，并且保持病毒库是最新状态，能有效防范大部分已知的恶意软件。
2. 及时更新系统和软件：软件的漏洞是黑客攻击的主要入口。所以，不管是操作系统还是常用的应用软件，一旦官方发布了安全补丁，就要尽快更新。
3. 使用复杂且不同的密码：不要用“123456”或者自己的生日做密码。最好是大小写字母、数字和符号的组合。而且，不同的网站要使用不同的密码，避免一个网站密码泄露，所有账号都遭殃。
4. 警惕可疑邮件和链接：来路不明的邮件附件不要轻易打开，不认识的链接不要随便点。
5. 定期备份重要数据：把重要的文件定期备份到移动硬盘或者云盘上。这样即使电脑真的出了问题，或者中了勒索病毒，也能把损失降到最低。

学习计算机基础，并不是要成为技术专家，而是为了能更好地使用这个工具，并且保护好自己的数字财产。