这文章记录一些关于计算机的知识，我觉得程序员应该可以看看，大部分都是抽象，我们在写代码或者在做程序的时候，不用在乎底层知识，我们只需要写，编译器会帮我们处理成想要的样子，我觉得硬件底层是很复杂的一个东西，它不仅仅是编程的逻辑判断，还有物理知识,电的知识，这篇文章是一个个抽象来理解计算机，所以我们不用关心底层什么 ALU，或者 计算等等。
这篇文章不只是记录，也写包括我的理解，可能不是很对，有错误请给提 issues。
感谢CrashCourse 字幕组 以及 Crash Course 你们很棒.
这台 1960 年的 PDP-1 是一个早期图形计算机的好例子，
左边是柜子大小的电脑，中间是电传打字机，右边是一个圆形的屏幕，注意它们是分开的。
因为当时文本任务和图形任务是分开的，事实上，早期的屏幕无法显示清晰的文字，而打印到纸上 有更高的对比度和分辨率，早期屏幕的典型用途 是跟踪程序的运行情况。
比如寄存器的值，如果用打印机一遍又一遍打印出来没有意义，不仅费纸而且慢，另一方面，屏幕更新得很，对临时值简直完美。
但屏幕很少用于输出计算结果，结果一遍都打印到纸上，或其他更永久的东西上。
几十年间出现了很多显示技术，但最早最有影响力的是 阴极射线管（CRT）
原理是把电子发射到 有磷光体涂层的屏幕上，当电子撞击到涂层时，会发光几分之一秒，由于电子是带电粒子，路径可以用磁场控制。
屏幕内用板子或线圈 把电子引导到想要的位置，上下左右都行，既然可以这样控制，有 2 种方法绘制图形
- 引导电子束描述出形状
这叫 “矢量扫描” ，因为发光只持续一小会儿，如果重复得足够快，可以得到清晰的图像
- 按固定路径，一行行来，从上向下，从左到右，不断重复，只在特定的点打开电子束，以此绘制图性。
这叫 ‘光栅扫描“ 用这种方法，可以用很多小线段绘制形状，甚至文字。最后，因为显示技术的发展。我们可以终于可以在屏幕上显示清晰的点，叫 ”像素“ 液晶显示器
简称 LCD ，和以前的技术相当不同，但 LCD 也用光栅扫描，每秒更新多次 像素里红绿蓝的颜色。
有趣的是，很多早期计算机不用像素，不是技术做不到，而是因为像素占用太多内存。
200像素 x 200像素的图像，有 40,000 个像素。
哪怕每个像素只用一个 bit 表示代表黑色或白色，连灰度都没有！会占 40,000 bit 内存。比 PDP-1 全部内存的一半还多。
所以计算机科学家和工程师，得想一些技巧来渲染图形等内存发展到足够用。
所以早期计算机不存大量像素值，而是存符号，80 x 25 个符号最典型。总共 2000 个字符。如果每个字符用 8 位表示，比如用 ASCII 总共才 16000 位，这种大小更合理。
为此，计算机需要额外硬件，来从内存读取字符，转换成光栅图形，这样才能显示到屏幕上。
这个硬件叫 “字符生成器”，基本算是第一代显卡
它内部有一小块只读存储器，简称 ROM。存着每个字符的图形，叫 “点阵图案”。如果图形卡看到一个 8 位二进制，发现是字母 k，那么会把字母 k 的点阵图案，光栅扫描显示到屏幕的适当位置。为了显示，“字符生成器”会访问内存中一块特殊区域，这块区域专为图形保留，叫 屏幕缓冲区
程序想显示文字时，修改这块区域里的值就行，这个方案用的内存少得多，但也意味着 只能画字符到屏幕上。即使有这样限制，人们用 ASCII 艺术发挥了很多创意！
也有人用字符模仿图形界面，用下划线和加号来画盒子，线，和其他简单形状，但字符集实在太小，做不了什么复制的事。
因此对 ASCII 进行了各种扩展，加新字符。
IBM CP437 字符集，用于 DOS。（磁盘操作系统）
某些系统上，可以用额外的 bit 定义字体颜色和背景颜色
做出这样的 DOS 界面，这界面只用了刚刚提到的字符集。
字符生成器 是一种省内存的技巧，但没办法绘制任意形状
绘制任意形状很重要，因为电路设计，建筑平面图，地图，好多东西都不是文字！为了绘制任意形状，同时不吃掉所有内存。
计算机科学家用 CRT 上的 “矢量模式”，概念非常简单：所有东西都由线组成，没有文字这回事，如果要显示文字，就用线条画出来，只有线条，没有别的。
Vectrex，一个早期矢量显示系统
就像之前的 “字符生成器” 把内存里的字符转成图形一样，这些矢量指令也存在内存中，通过矢量图形卡画到屏幕上。
数百个命令可以按序存在屏幕缓冲器…画出复杂图形，全是线段组成的！
由于这些矢量都在内存中，程序可以更新这些值，让图形随时间变化 - 动画！
游戏，街机游戏：天空大战。
CAD
1962 年是一个大里程碑，Sketchpad 诞生，一个交互式图形界面，用途是计算机辅助设计（CAD），它被广泛认为是第一个完整的图形程序，因此获得图灵奖。
为了于图形界面交互，用了当时发明不久的输入设备 光笔，就是一个有线连着电脑的触控笔，笔尖用光线传感器，可以检测到显示器刷新，通过判断刷新时间，电脑可以知道笔的位置，有了光笔和各种按钮，用户可以画线和其他简单形状。
Sketchpad 可以让线条完美平行，长度相同完美垂直90度，甚至动态缩放，这些在纸上很费力，在计算机上非常简单，用户还可以保存设计效果，方便以后再次使用和其他人分享，你可以有一整个库，里面有电子元件和家具之类的，可以直接拖进来用，在如今的角度来看，好像很普通，但在 1962年 计算机还是吃纸带的大怪兽，有柜子般大小，Sketchpad 和光笔让人大开眼界，它们代表了人机交互方式的关键转折点电脑不再是关在门后，负责算数的机器了，可以当助手 帮人类做事
最早用真正像素的计算机和显示器，出现于 1960 年代末，内内中的位（Bit）对应屏幕上的像素 这叫位图显示 现在我们可以绘制任意图形了，您可以把图形想成一个巨大像素值矩阵
计算机把像素数据存在内存中一个特殊区域叫 “帧缓冲区”
早期时，这些数据存在内存里，后来存在高速视频内存里，简称 VRAM ，VRAM 在显卡上，这样访问更快，如今就是这样做的，在 9 位灰度屏幕上，我们可用的颜色范围是 0 强度（黑色）到 255 强度（白色），其实更像绿色或橙色，因为许多早期显示器不能显示白色，我们假设这个视频在低分辨率的位图屏幕上。
**程序可以操纵 “帧缓冲区” 中的像素数据，实现交互式图形