Linux系統硬件處理和軟件處理的區別

　　Linux系統中的各種運算和處理可以分成兩大類，一種是硬件處理，還有一種是軟件處理，硬件處理和軟件處理的原理是類似的。但是肯定也是有所區別的。本文就來介紹一下Linux系統硬件處理和軟件處理的區別。

　　我們來看看各種計算機算法，它們在做什麼，以及是怎樣做的。很顯然，總結一句話就是：合理安排先做什麼，再做什麼的一個動作序列。這些序列是發生在一維時間的流逝裡面的，雖然目前有很多的並行算法，讓人看起來好像時間變成了一個平面，但是只要這些算法是CPU實施的，當它們不能在分解的時候，算法還是在先做什麼，再做什麼之間不斷做決策。二分查找，快速排序，這些不都是典范嗎？仔細分析一下冒泡排序，先做什麼，再做什麼，然後做什麼。。。最後得到了結果。一個動作直接就是問題的一部分。這完全符合我們人類的思維，因為我們在做任何事的時候，都是在不斷決策先做什麼，後做什麼。這就是數學上的統籌學。

　　硬件實現的高效等價方案以另一種完全不同的方式工作，它更加類似我們人類的大腦內部的神經網絡的工作原理。由於對這個大腦工作原理的解釋超出了我的能力范圍，即便我真的懂，也不能指望在一篇周末將要結束的短文中闡釋清楚，所以我還是直接說硬件吧。

　　硬件工作時更像是勢能的自發釋放，這種釋放的效果是事先確定的，完全自動進行。舉一個例子，洪水泛濫的時候，水流沿著溝壑沖刷大地，造成的效果取決於哪裡高，哪裡低，並且由於這種高高低低的不同，還會出現一些組合效果，比如一流分成兩流，在一個低窪處再次合並，這就會加倍水流的沖擊力，從而越過更高的地方。你可以將這看成萬眾一心的萬馬奔騰。在一個大型的灌溉系統中，事先接好管道，挖好溝渠，然後在水源處放水，一切都是自動完成的，完全無人值守。如果按照CPU的方式，必須事先准備好一些序列-注意不是挖好溝渠，然後依次執行這些序列，比如先澆灌A區，然後再澆灌B區，由於D區離B區更近，因此接下來澆灌D區而不是C區。。。當然在更低的層次，比如具體的澆灌過程，事情是按照硬件的方式執行的。 上一頁12下一頁共2頁

　　雖然CPU總是順序地執行一個序列的每一條指令，但是在CPU內部，執行每一條具體指令的方式卻是一個勢能釋放的過程，CPU設計者早就設計好了幾個通用的指令電路，所謂的RISC就是指CPU內部的電路僅僅實現了非常簡單非常基本的幾個指令，然後靠外部的不同組合形成不同的程序，完成不同的事情。這就是程序設計的本質。對於諸如DxR Pro++固化這樣的事情，事實上並不能按照程序設計的一般思路來進行，因為它是完全相反的一個過程，我要設計的是一個萬馬奔騰的勢能釋放的方案，我要做的是挖溝填壑，開山辟土，而不是思考一個如何在既有的康莊大道上到達目的地的方案。

　　硬件是死的，程序是活的。一旦溝壑確定，勢能釋放的效果就完全確定了，因此這塊電路就不能再做它用，但是程序卻是可以隨意更改的，因為CPU內部雖然也是遍布溝壑，也是死的，但是它們數量比較多，而且每一種達到的效果非常有限，可以通過不同的將它們組合的方式形成不同的效果。這種局面涉及到了一個很重要的話題，那就是成本！

　　挖溝填壑的成本非常之高，必須確定這種溝壑的勢能釋放效果是長期可用且有效的，否則就浪費了。而軟件卻是可以用非常低的成本重組序列的，如今程序員不是已經快成為廉價勞動力了麼？然而軟件的性能和硬件直接布線的性能是沒法比的，這也是一種代償博弈，犧牲了性能，帶來了靈活性。如今的程序員幾乎都是在CPU所框住的框架內尋求最佳的算法，因為直接用硬件布線來實現功能並不是他們可以決策的，因為這涉及到成本問題，也就是錢的問題，必須在程序員雇傭成本和投資成本之間做一個完美的權衡。

　　其實早就形成了一種所謂的“可編程硬件”，即內部的溝壑可以填平，然後重新挖溝，也就是硬件可以重新布線。這種東西的成本介於純布線硬件和軟件之間。

　　以上就是Linux系統硬件處理和軟件處理的區別了，不管是硬件處理還是軟件處理，二者都有其優勢，所以應該配合使用。

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