Linux系统硬件处理和软件处理有什么区别

　　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，那么它们在原理和功能上有什么区别呢。本文就来介绍一下Linux系统硬件处理和软件处理的区别。

　　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。

　　补充：计算机硬件常见故障及其原因

　　1.1 计算机自动重启

　　在计算机运行中，自动重启的现象时有发生，造成这一问题的原因是多样化的。但从硬件角度而言，主要可能由以下原因所致：

　　1.1.1 内存问题所致

　　内存问题是电脑的常见故障，若内存上的某个芯片受损，就对计算机的稳定运行造成极大影响。特别是内存芯片受损，导致产生发热现象，就会造成部分功能的丧失，而出现计算机重启问题的发生。

　　1.1.2 CPU问题所致

　　CPU是计算机的核心硬件，但当CPU的功能电路受到损坏之时，会出现散热不良等问题，这样一来，计算机在特殊功能的运行中，就会因无法承受运行请求而出现自动启动。

　　1.2 计算机死机

　　计算机运行速度下降，甚至出现蓝屏死机的现象比较常见，有因计算机散热不佳，温度过高所致的原因，也有主板故障所致的因素所在。因此，在计算机运行中，若出现计算机死机问题，应从以下几个方面查找原因：

　　1.2.1 CPU散热不佳

　　在计算机运行中，CPU散热不良、超频等情况的出现，都会造成计算机CPU产生较大的热量，一旦散热不畅或持续产生较大热量，就会造成计算机出现死机。

　　1.2.2 硬盘故障

　　硬盘出现老化，或使用不当而导致坏道区和坏扇区出现问题，这都会对计算机的运行造成影响，形成死机现象。

　　1.2.3 主板故障

　　主板故障导致死机的原因有多种，主要有电容质量问题、电源管理芯片性能下降等。

　　1.3 显示器图像抖动

　　散热问题是计算机稳定运行的重要因素。但由于计算机硬件的运行，都会产生热量，这就会对计算机的运行形成影响。在计算机运行中，显示器突显出现抖动、色差的情况时有发生，究其缘由，主要是硬件设备在长时间的运行中，出现硬件温度过高，特别是在散热不良(不畅)的情况之下，显示器、CPU的问题过高，更容易出现计算机显示器图像抖动或失真现象。因此，在计算机的日常运行中，要特别注意计算机的散热状况，若计算机长时间运行，计算机出现温度过高等情况，都会对就算的硬件造成影响，加速硬件老化的发生。

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　　不要强行关闭笔记本电脑。一定要根据正确的关闭程序步骤来关闭电脑的运行，因为电脑在运行中会不断读写数据。如果强行关闭，很容易损坏硬盘，造成重要数据丢失。只有在电脑死机或者系统无法响应时才可以强行关机。

　　不要用笔记本电脑的电池里电玩游戏。笔记本电脑的电池电量只能支撑两个小时左右，而且游戏的时候CPU和显卡带来的大功率会对锂电池造成严重损耗和寿命迅速衰减。如果玩游戏应该插电再玩，这样才能更好的保护电池。

　　开不了机就拔掉内存条试试。一般的笔记本最容易出问题的就是内存条接口，接口坏了就不能开机，俗称“点不亮”。因此一般遇到开不了机的情况就先检查一下是不是内存条接口出现了问题，可以清洁一下接口。

　　加强散热的方法。大多数的笔记本电脑采用的是风冷散热系统，风冷的一大问题就是灰尘淤积造成散热差，可以试试除一下尘。如果自己不能很熟练拆开，建议还是找专业人员，这样可以避免因不小心造成内部损坏。另外，经过一段时间导热的硅脂会变性，导致散热能力降低，建议两年左右换一次硅脂。

　　秋冬季节防静电。秋冬时节非常干燥，特别是在北方地区。静电对人体没什么伤害，但是对电脑就不一样了，很容易造成电路烧毁。也有的笔记本电脑主板会有静电保护措施，自动切断电路，但是即使这样也是无法开启的，解决的办法就是静置几个小时，一般都会恢复正常。

　　不要在电脑工作时拔插头。电脑工作时不能拔插头或者插板卡，这样会损坏电脑的板卡，因为电脑工作时拔掉它们会产生静电，造成信号电压不匹配导致电脑损坏。