1.2 計(jì)算機(jī)分門別類
不分類,就不利于管理,人類由于具有歸類的能力,才不會被周圍環(huán)境的復(fù)雜性所壓垮。根據(jù)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,能將計(jì)算機(jī)分成3個(gè)類別:
1.服務(wù)器
2.PC機(jī)(Personal Computer,個(gè)人計(jì)算機(jī)),也就是我們俗稱的電腦
3.嵌入式計(jì)算機(jī)
計(jì)算機(jī)大家庭
我們使用Google的搜索引擎時(shí),搜索過程是在Google的服務(wù)器上完成的,再將結(jié)果反饋給我們的PC機(jī),這就是一種Client/Server應(yīng)用。
PC機(jī)和服務(wù)器從本質(zhì)上沒有多少不同,根據(jù)應(yīng)用的不同,部件和性能會略有區(qū)別。家用的PC機(jī),最常用的功能就是看電影和玩游戲,因此多媒體部件,如顯卡、顯示器、音箱等會比較齊全,服務(wù)器要給很多的用戶提供服務(wù),通常會有這些特點(diǎn):
(1)高可靠性,少出故障,7×24小時(shí)業(yè)務(wù)不中斷。
(2)高可擴(kuò)展性,隨著用戶數(shù)的增加,服務(wù)器也能進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展,如增加硬盤、增加內(nèi)存等。
(3)高吞吐量,一臺服務(wù)器通常要為多個(gè)用戶進(jìn)行服務(wù),單位時(shí)間內(nèi)能處理的請求數(shù)目代表了服務(wù)器的性能。
嵌入式計(jì)算機(jī)專注于某個(gè)特定的領(lǐng)域,如通信、工業(yè)控制等,形態(tài)也千差萬別。不同的領(lǐng)域有不同的需求,總體來說,低功耗、低成本是必須的。有些領(lǐng)域?qū)煽啃砸蠓浅8撸ㄈ畿娛?、安全等領(lǐng)域),而有些領(lǐng)域?qū)囊蠓浅8撸ㄈ缡謾C(jī)等)。
在性能方面,一般看來,服務(wù)器性能要比PC機(jī)強(qiáng),PC機(jī)的性能要比一般的嵌入式計(jì)算機(jī)強(qiáng),不過它們并沒有太嚴(yán)格的界限。計(jì)算機(jī)的性能一直都在飛速發(fā)展,幾年前好幾箱服務(wù)器做的工作今天一臺PC機(jī)就可以完成,現(xiàn)在的手機(jī)的性能也不亞于幾年前的PC機(jī)。昨天的服務(wù)器,就是今天的PC機(jī),也是明天的嵌入式計(jì)算機(jī)。
1.3 PC機(jī)結(jié)構(gòu)探秘
當(dāng)我們把計(jì)算機(jī)和人做類比時(shí),硬件就相當(dāng)于人的身體,軟件就相當(dāng)于人的三魂七魄(中國古代的說法),或者靈魂(西方宗教的說法),或者思維(現(xiàn)代的說法)。
同人一樣,計(jì)算機(jī)也是由很多部分組成,我們先來解剖一部PC機(jī),看看它的內(nèi)部構(gòu)造,以及各部分之間的連接方式,下頁圖是某PC機(jī)的解剖圖。
下面我們來分別介紹。
1.3.1 處理器——一顆奔騰的心
計(jì)算機(jī)所完成的任務(wù)是靠一條一條的指令來完成的,指令就在處理器中執(zhí)行,計(jì)算機(jī)其他的各個(gè)部分都是為了配合處理器而存在的。處理器也稱CPU(Central Processing Unit,中央處理器),所有從外部輸入的命令,都是在處理器里面進(jìn)行處理的,所有我們看到的文字、聲音、圖像,都是經(jīng)處理器處理過后,再表現(xiàn)出來的。
Intel的Marcian E. Hoff(也稱為Ted Hoff)做出了世界上第一款處理器4004,它由2300個(gè)晶體管組成,運(yùn)行在108KHz,位寬4bit。Hoff也因此于1988年獲得計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎。
從1991年開始,Intel開展了一項(xiàng)大型的商業(yè)推廣計(jì)劃,鋪天蓋地的“Intel Inside”廣告讓人們逐漸覺得處理器就是計(jì)算機(jī)的代名詞,在那個(gè)時(shí)候,當(dāng)一個(gè)人有了一臺電腦,他會對別人說,我有一臺奔3電腦或奔4電腦,而不會說我有一臺IBM電腦或惠普電腦?,F(xiàn)在,隨著處理器品牌太雜,人們反而不再說我有一臺酷睿電腦或奔騰電腦了,不過“Intel Inside”的廣告標(biāo)簽還是在電腦上醒目可見。