這本書(shū)是偶然從一位前輩的博客中得知的,當(dāng)時(shí)在找關(guān)于硬盤(pán)的相關(guān)資料,然后從鏈接的鏈接中獲悉有這樣一本書(shū),接著查看了這本書(shū)的相關(guān)介紹,便毅然決然的買(mǎi)了。
也許大多數(shù)人都知道,現(xiàn)在的電腦采用的都是經(jīng)典的馮*諾伊曼體系結(jié)構(gòu),即計(jì)算機(jī)必須有一個(gè)存儲(chǔ)器,一個(gè)控制器,一個(gè)運(yùn)算器,輸入設(shè)備和輸出設(shè)備(以方便人機(jī)交互)。但不一定都清楚為什么要有這五部分以及它們之間是如何協(xié)作的,編碼在其中到底起了什么作用。如果你有此疑問(wèn),那么通過(guò)閱讀這本書(shū)你就可以對(duì)這個(gè)問(wèn)題的答案有一個(gè)簡(jiǎn)明的了解。
計(jì)算機(jī)在我們?nèi)缃竦纳鐣?huì)中是必不可少的,幾乎人手一臺(tái)(手機(jī)也算上)。在信息傳遞上可以說(shuō)是革命性的。在古代,我們的信息傳遞方式有烽煙、鴻雁傳書(shū)、驛站快馬等等,需要耗費(fèi)較大的人力物力,而且效率還很慢;而到了近代,則有了摩爾斯代碼(電報(bào)),傳呼機(jī),電話(huà)等等,效率逆天,從中國(guó)到大洋彼岸的美國(guó)通話(huà)也是分分鐘的事。信息傳遞近在咫尺,觸手可得。而信息的快速傳遞又是怎樣開(kāi)始的?它又是如何促進(jìn)計(jì)算機(jī)的發(fā)展的?從莫爾斯代碼到布萊葉盲文,從布萊葉盲文到二進(jìn)制,你可以了解到編碼其實(shí)就是信息的一種表現(xiàn)形式,只是不同類(lèi)型的信息編碼形式不同而已。這些信息最終都可以被二進(jìn)制數(shù)據(jù)表示,從而引出了計(jì)算機(jī)的“0”“1”機(jī)制,如何用“0”“1”來(lái)傳遞信息呢?請(qǐng)繼續(xù)往下看~
從“0”“1”可以很容易聯(lián)想到我們電路中的開(kāi)關(guān),比如,一節(jié)電池,一個(gè)燈泡,一個(gè)開(kāi)關(guān),通過(guò)導(dǎo)線將它們串聯(lián)起來(lái),就能組成一個(gè)回路。打開(kāi)開(kāi)關(guān),燈滅,我們可以將燈滅這個(gè)結(jié)果標(biāo)為“0”,閉合開(kāi)關(guān),燈亮,可以將燈亮這個(gè)結(jié)果標(biāo)為“1”。通過(guò)電路的串并聯(lián)轉(zhuǎn)換,我們可以得到很多的邏輯門(mén)電路,比如:與門(mén),或門(mén),非門(mén),與或門(mén),與非門(mén)等等,如果我們想要一個(gè)加法器,就可以先列出它的真值表,獲取它的布爾表達(dá)式,再通過(guò)化簡(jiǎn)它的布爾表達(dá)式,得到加法器的電路,從而實(shí)現(xiàn)加法的功能。(這部分大學(xué)數(shù)電課本有詳細(xì)講,如有興趣,可以參考~)
當(dāng)我們得到了加法器,那我們也就可以通過(guò)轉(zhuǎn)換電路得到減法器,觸發(fā)器等等,觸發(fā)器是有記憶功能的,是不是可以聯(lián)想到存儲(chǔ)器呢?是的,我們已經(jīng)來(lái)到存儲(chǔ)器這里了,它是馮*諾伊曼體系結(jié)構(gòu)中不可缺少的一部分,在這本書(shū)里作者通過(guò)譯碼器、鎖存器和選擇器構(gòu)建了一個(gè)簡(jiǎn)單的 64K*8 RAM 陣列,它可以存儲(chǔ) 65536 個(gè) 8 位數(shù)據(jù)并且讀取其中的任意一個(gè)。與此同時(shí),還給其他部件提供了接入系統(tǒng)的機(jī)會(huì),這些部件可以輕易地讀取并利用存儲(chǔ)器中存放的數(shù)據(jù),還可以把數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器。
控制器和運(yùn)算器我們可以把它們組合起來(lái),起個(gè)新名字,叫做處理器(CPU),可以把它想象成計(jì)算機(jī)的大腦。1970 年,第一塊“計(jì)算機(jī)芯片”,或者叫做“微處理器”誕生了,它就是 Intel 4004。4004 芯片有 3 個(gè)重要的特征:
1、4004 是一個(gè) 4 位的微處理器,這意味著處理器中數(shù)據(jù)通路寬度只有 4 位;
2、4004 每秒最大時(shí)鐘頻率為 108000 周期,即 108 KHz。(時(shí)鐘頻率是指連接到微處理器并驅(qū)動(dòng)它運(yùn)行的振蕩器的最大頻率,超過(guò)此時(shí)鐘頻率,微處理器將不能正常工作)
3、4004 的可尋址的存儲(chǔ)器只有 640 字節(jié)。
如今在比較處理器性能時(shí),常采用這三個(gè)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。在講到處理器時(shí),作者詳細(xì)的對(duì)比了兩款經(jīng)典的微處理器,8080 處理器和 6800 處理器。這兩個(gè)處理器都誕生于 1974 年,8080 比 6800 早4 個(gè)月,都是 8 位,8080 是英特爾公司的產(chǎn)品,6800 是摩托羅拉公司的產(chǎn)品。(這倆公司就是不兼容的鼻祖啊….不同的微處理器當(dāng)然編碼特點(diǎn)也就不同了,你們掙錢(qián)了....苦了猿猿們….工作時(shí)好希望大一統(tǒng)?。剑剑┱f(shuō)到這,就不得不提我們的喬幫主了,那么一個(gè)富有創(chuàng)新意識(shí)、特立獨(dú)行的人,1977 年,斯蒂芬*喬布斯(Steven Jobs)和史蒂芬*沃茲內(nèi)卡(Stephen Wozniak)創(chuàng)立的蘋(píng)果計(jì)算機(jī)推出了 AppleII。AppleII 沒(méi)有使用 8080,也沒(méi)有使用 6800,而是使用了基于 MOS 技術(shù)(筆者注:制造集成電路組件的技術(shù)分兩大流派, TTL 和 COMS ,詳細(xì)內(nèi)容可以參考可以大學(xué)模電)的更加便宜的 6502 芯片,這就是 6800 的改進(jìn)版。1984 年蘋(píng)果首次發(fā)布 Macintosh,它采用摩托羅拉的 68000 微處理器,68000 是 6800 的下一代產(chǎn)品,16位。不過(guò),喬布斯的蘋(píng)果,當(dāng)然,得由自己參與核心部件開(kāi)發(fā), 從 1994 年開(kāi)始,Macintosh 開(kāi)始使用 PowerPC 微處理器,該處理器是由摩托羅拉,IBM 以及蘋(píng)果公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的。不過(guò)不過(guò),不曉得是不是自己開(kāi)發(fā)的處理器不給力,如今蘋(píng)果又開(kāi)始用 Intel 處理器了==
不知不覺(jué)就寫(xiě)了這么多,到這里我們已經(jīng)了解了存儲(chǔ)器和處理器,接下來(lái)就是輸入輸出了,有了輸入輸出,這臺(tái)電腦基本也就成了。我們常用的輸入設(shè)備有:鍵盤(pán),鼠標(biāo)等等;輸出最顯而易見(jiàn)的就是我們的顯示器啦。其實(shí)一開(kāi)始顯示器都是不存在的,運(yùn)算結(jié)果全在紙條上…開(kāi)始時(shí)候科學(xué)家們真不容易….我們應(yīng)用程序輸出的通常都是字符,很少有圖形輸出。在計(jì)算機(jī)發(fā)展史上,從字符顯示到圖形顯示是一次偉大的變革,可以想想喬幫主對(duì)圖形化界面發(fā)展的貢獻(xiàn)。這些東西這本書(shū)里都有拓展學(xué)習(xí)==大家可以看看....(書(shū)上講這些講得瑣碎細(xì)致,都是軟知識(shí),,我就不重述了)
上面差不多都是關(guān)于硬件的一些總結(jié),不過(guò)認(rèn)識(shí)了二進(jìn)制后,已經(jīng)可以往編碼方面靠攏了,如果說(shuō)硬件是身體的話(huà),編碼就是靈魂,思想就是具體的代碼,因?yàn)樗枷氲尿?qū)動(dòng),硬件可以產(chǎn)生各種反應(yīng)。從 0、1 到最原始的機(jī)器語(yǔ)言,再到匯編,F(xiàn)ORTRAN,ALGOL,COBOL,BASIC,C ....等等等等,程序語(yǔ)言越來(lái)越豐富,我們的程序也越來(lái)越精彩,實(shí)現(xiàn)的功能也越來(lái)越多。原書(shū)寫(xiě)得非常好。
寫(xiě)這么多,一是我畢竟讀完一本書(shū),希望給它做個(gè)小總結(jié);二是希望能給大家大概介紹下這本書(shū),如果有需要可以找來(lái)讀讀,很科普。書(shū)真的寫(xiě)的超精彩,結(jié)尾我再安利一下_