Linux系統(tǒng)中的各種運(yùn)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，那么它們在原理和功能上有什么區(qū)別呢。本文就來介紹一下Linux系統(tǒng)硬件處理和軟件處理的區(qū)別。

　　Linux系統(tǒng)硬件處理和軟件處理的區(qū)別

　　我們來看看各種計算機(jī)算法，它們在做什么，以及是怎樣做的。很顯然，總結(jié)一句話就是：合理安排先做什么，再做什么的一個動作序列。這些序列是發(fā)生在一維時間的流逝里面的，雖然目前有很多的并行算法，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(dāng)它們不能在分解的時候，算法還是在先做什么，再做什么之間不斷做決策。二分查找，快速排序，這些不都是典范嗎?仔細(xì)分析一下冒泡排序，先做什么，再做什么，然后做什么。。。最后得到了結(jié)果。一個動作直接就是問題的一部分。這完全符合我們?nèi)祟惖乃季S，因為我們在做任何事的時候，都是在不斷決策先做什么，后做什么。這就是數(shù)學(xué)上的統(tǒng)籌學(xué)。

　　硬件實現(xiàn)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?nèi)祟惖拇竽X內(nèi)部的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理。由于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(jié)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(fā)釋放，這種釋放的效果是事先確定的，完全自動進(jìn)行。舉一個例子，洪水泛濫的時候，水流沿著溝壑沖刷大地，造成的效果取決于哪里高，哪里低，并且由于這種高高低低的不同，還會出現(xiàn)一些組合效果，比如一流分成兩流，在一個低洼處再次合并，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(tǒng)中，事先接好管道，挖好溝渠，然后在水源處放水，一切都是自動完成的，完全無人值守。如果按照CPU的方式，必須事先準(zhǔn)備好一些序列-注意不是挖好溝渠，然后依次執(zhí)行這些序列，比如先澆灌A區(qū)，然后再澆灌B區(qū)，由于D區(qū)離B區(qū)更近，因此接下來澆灌D區(qū)而不是C區(qū)。。。當(dāng)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(zhí)行的。

　　雖然CPU總是順序地執(zhí)行一個序列的每一條指令，但是在CPU內(nèi)部，執(zhí)行每一條具體指令的方式卻是一個勢能釋放的過程，CPU設(shè)計者早就設(shè)計好了幾個通用的指令電路，所謂的RISC就是指CPU內(nèi)部的電路僅僅實現(xiàn)了非常簡單非?；镜膸讉€指令，然后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(shè)計的本質(zhì)。對于諸如DxR Pro++固化這樣的事情，事實上并不能按照程序設(shè)計的一般思路來進(jìn)行，因為它是完全相反的一個過程，我要設(shè)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(dá)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(nèi)部雖然也是遍布溝壑，也是死的，但是它們數(shù)量比較多，而且每一種達(dá)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(fèi)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(jīng)快成為廉價勞動力了么?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(nèi)尋求最佳的算法，因為直接用硬件布線來實現(xiàn)功能并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(quán)衡。

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

　　補(bǔ)充：計算機(jī)硬件常見故障及其原因

　　1.1 計算機(jī)自動重啟

　　在計算機(jī)運(yùn)行中，自動重啟的現(xiàn)象時有發(fā)生，造成這一問題的原因是多樣化的。但從硬件角度而言，主要可能由以下原因所致：

　　1.1.1 內(nèi)存問題所致

　　內(nèi)存問題是電腦的常見故障，若內(nèi)存上的某個芯片受損，就對計算機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行造成極大影響。特別是內(nèi)存芯片受損，導(dǎo)致產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，就會造成部分功能的喪失，而出現(xiàn)計算機(jī)重啟問題的發(fā)生。

　　1.1.2 CPU問題所致

　　CPU是計算機(jī)的核心硬件，但當(dāng)CPU的功能電路受到損壞之時，會出現(xiàn)散熱不良等問題，這樣一來，計算機(jī)在特殊功能的運(yùn)行中，就會因無法承受運(yùn)行請求而出現(xiàn)自動啟動。

　　1.2 計算機(jī)死機(jī)

　　計算機(jī)運(yùn)行速度下降，甚至出現(xiàn)藍(lán)屏死機(jī)的現(xiàn)象比較常見，有因計算機(jī)散熱不佳，溫度過高所致的原因，也有主板故障所致的因素所在。因此，在計算機(jī)運(yùn)行中，若出現(xiàn)計算機(jī)死機(jī)問題，應(yīng)從以下幾個方面查找原因：

　　1.2.1 CPU散熱不佳

　　在計算機(jī)運(yùn)行中，CPU散熱不良、超頻等情況的出現(xiàn)，都會造成計算機(jī)CPU產(chǎn)生較大的熱量，一旦散熱不暢或持續(xù)產(chǎn)生較大熱量，就會造成計算機(jī)出現(xiàn)死機(jī)。

　　1.2.2 硬盤故障

　　硬盤出現(xiàn)老化，或使用不當(dāng)而導(dǎo)致壞道區(qū)和壞扇區(qū)出現(xiàn)問題，這都會對計算機(jī)的運(yùn)行造成影響，形成死機(jī)現(xiàn)象。

　　1.2.3 主板故障

　　主板故障導(dǎo)致死機(jī)的原因有多種，主要有電容質(zhì)量問題、電源管理芯片性能下降等。

　　1.3 顯示器圖像抖動

　　散熱問題是計算機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。但由于計算機(jī)硬件的運(yùn)行，都會產(chǎn)生熱量，這就會對計算機(jī)的運(yùn)行形成影響。在計算機(jī)運(yùn)行中，顯示器突顯出現(xiàn)抖動、色差的情況時有發(fā)生，究其緣由，主要是硬件設(shè)備在長時間的運(yùn)行中，出現(xiàn)硬件溫度過高，特別是在散熱不良(不暢)的情況之下，顯示器、CPU的問題過高，更容易出現(xiàn)計算機(jī)顯示器圖像抖動或失真現(xiàn)象。因此，在計算機(jī)的日常運(yùn)行中，要特別注意計算機(jī)的散熱狀況，若計算機(jī)長時間運(yùn)行，計算機(jī)出現(xiàn)溫度過高等情況，都會對就算的硬件造成影響，加速硬件老化的發(fā)生。

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　　不要強(qiáng)行關(guān)閉筆記本電腦。一定要根據(jù)正確的關(guān)閉程序步驟來關(guān)閉電腦的運(yùn)行，因為電腦在運(yùn)行中會不斷讀寫數(shù)據(jù)。如果強(qiáng)行關(guān)閉，很容易損壞硬盤，造成重要數(shù)據(jù)丟失。只有在電腦死機(jī)或者系統(tǒng)無法響應(yīng)時才可以強(qiáng)行關(guān)機(jī)。

　　不要用筆記本電腦的電池里電玩游戲。筆記本電腦的電池電量只能支撐兩個小時左右，而且游戲的時候CPU和顯卡帶來的大功率會對鋰電池造成嚴(yán)重?fù)p耗和壽命迅速衰減。如果玩游戲應(yīng)該插電再玩，這樣才能更好的保護(hù)電池。

　　開不了機(jī)就拔掉內(nèi)存條試試。一般的筆記本最容易出問題的就是內(nèi)存條接口，接口壞了就不能開機(jī)，俗稱“點不亮”。因此一般遇到開不了機(jī)的情況就先檢查一下是不是內(nèi)存條接口出現(xiàn)了問題，可以清潔一下接口。

　　加強(qiáng)散熱的方法。大多數(shù)的筆記本電腦采用的是風(fēng)冷散熱系統(tǒng)，風(fēng)冷的一大問題就是灰塵淤積造成散熱差，可以試試除一下塵。如果自己不能很熟練拆開，建議還是找專業(yè)人員，這樣可以避免因不小心造成內(nèi)部損壞。另外，經(jīng)過一段時間導(dǎo)熱的硅脂會變性，導(dǎo)致散熱能力降低，建議兩年左右換一次硅脂。

　　秋冬季節(jié)防靜電。秋冬時節(jié)非常干燥，特別是在北方地區(qū)。靜電對人體沒什么傷害，但是對電腦就不一樣了，很容易造成電路燒毀。也有的筆記本電腦主板會有靜電保護(hù)措施，自動切斷電路，但是即使這樣也是無法開啟的，解決的辦法就是靜置幾個小時，一般都會恢復(fù)正常。

　　不要在電腦工作時拔插頭。電腦工作時不能拔插頭或者插板卡，這樣會損壞電腦的板卡，因為電腦工作時拔掉它們會產(chǎn)生靜電，造成信號電壓不匹配導(dǎo)致電腦損壞。