Linux系统硬件处理和软件处理的区别

　　Linux系统中的各种运算和处理可以分成两大类，一种是硬件处理，还有一种是软件处理，硬件处理和软件处理的原理是类似的。但是肯定也是有所区别的。本文就来介绍一下Linux系统硬件处理和软件处理的区别。

　　我们来看看各种计算机算法，它们在做什么，以及是怎样做的。很显然，总结一句话就是：合理安排先做什么，再做什么的一个动作序列。这些序列是发生在一维时间的流逝里面的，虽然目前有很多的并行算法，让人看起来好像时间变成了一个平面，但是只要这些算法是CPU实施的，当它们不能在分解的时候，算法还是在先做什么，再做什么之间不断做决策。二分查找，快速排序，这些不都是典范吗？仔细分析一下冒泡排序，先做什么，再做什么，然后做什么。。。最后得到了结果。一个动作直接就是问题的一部分。这完全符合我们人类的思维，因为我们在做任何事的时候，都是在不断决策先做什么，后做什么。这就是数学上的统筹学。

　　硬件实现的高效等价方案以另一种完全不同的方式工作，它更加类似我们人类的大脑内部的神经网络的工作原理。由于对这个大脑工作原理的解释超出了我的能力范围，即便我真的懂，也不能指望在一篇周末将要结束的短文中阐释清楚，所以我还是直接说硬件吧。

　　硬件工作时更像是势能的自发释放，这种释放的效果是事先确定的，完全自动进行。举一个例子，洪水泛滥的时候，水流沿着沟壑冲刷大地，造成的效果取决于哪里高，哪里低，并且由于这种高高低低的不同，还会出现一些组合效果，比如一流分成两流，在一个低洼处再次合并，这就会加倍水流的冲击力，从而越过更高的地方。你可以将这看成万众一心的万马奔腾。在一个大型的灌溉系统中，事先接好管道，挖好沟渠，然后在水源处放水，一切都是自动完成的，完全无人值守。如果按照CPU的方式，必须事先准备好一些序列-注意不是挖好沟渠，然后依次执行这些序列，比如先浇灌A区，然后再浇灌B区，由于D区离B区更近，因此接下来浇灌D区而不是C区。。。当然在更低的层次，比如具体的浇灌过程，事情是按照硬件的方式执行的。

　　虽然CPU总是顺序地执行一个序列的每一条指令，但是在CPU内部，执行每一条具体指令的方式却是一个势能释放的过程，CPU设计者早就设计好了几个通用的指令电路，所谓的RISC就是指CPU内部的电路仅仅实现了非常简单非常基本的几个指令，然后靠外部的不同组合形成不同的程序，完成不同的事情。这就是程序设计的本质。对于诸如DxR Pro++固化这样的事情，事实上并不能按照程序设计的一般思路来进行，因为它是完全相反的一个过程，我要设计的是一个万马奔腾的势能释放的方案，我要做的是挖沟填壑，开山辟土，而不是思考一个如何在既有的康庄大道上到达目的地的方案。

　　硬件是死的，程序是活的。一旦沟壑确定，势能释放的效果就完全确定了，因此这块电路就不能再做它用，但是程序却是可以随意更改的，因为CPU内部虽然也是遍布沟壑，也是死的，但是它们数量比较多，而且每一种达到的效果非常有限，可以通过不同的将它们组合的方式形成不同的效果。这种局面涉及到了一个很重要的话题，那就是成本！

　　挖沟填壑的成本非常之高，必须确定这种沟壑的势能释放效果是长期可用且有效的，否则就浪费了。而软件却是可以用非常低的成本重组序列的，如今程序员不是已经快成为廉价劳动力了么？然而软件的性能和硬件直接布线的性能是没法比的，这也是一种代偿博弈，牺牲了性能，带来了灵活性。如今的程序员几乎都是在CPU所框住的框架内寻求最佳的算法，因为直接用硬件布线来实现功能并不是他们可以决策的，因为这涉及到成本问题，也就是钱的问题，必须在程序员雇佣成本和投资成本之间做一个完美的权衡。

　　其实早就形成了一种所谓的“可编程硬件”，即内部的沟壑可以填平，然后重新挖沟，也就是硬件可以重新布线。这种东西的成本介于纯布线硬件和软件之间。

　　以上就是Linux系统硬件处理和软件处理的区别了，不管是硬件处理还是软件处理，二者都有其优势，所以应该配合使用。