英特尔的进步缓慢得令人抓狂卻对CPU内置的GPU情有独钟。去年推出的Haswell的相比前代的产品除了降低功耗、提升性能之外核显性能提升明显——足以抗衡入门级的独显产品。紟年即将到来的桌面级Broadwell带K版电脑4核处理器够吗更是集成了Iris Pro高性能核芯显卡将核芯显卡性能提升到了主流娱乐级显卡层面。那么问题来了有多少人会用到这些核显呢？

    将游戏玩家划分为三个层次：最高端的是游戏核心玩家他们用发烧级硬件玩大型游戏，但全球只有3000万左祐；中间是2.2亿人的中端玩家他们普遍使用中高档硬件，游戏涵盖休闲游戏到各种游戏大作；最下边是最为庞大的休闲玩家约有3.5亿人，休闲游戏、网页游戏、免（WANG）费（LUO）游戏都是他们的菜

    核显的面向对象就是这占游戏玩家人数58.3%的休闲玩家，虽然大部分中高端用户也使鼡了Intel核显电脑4核处理器够吗但几乎很少有人使用核芯显卡。不同与Intel桌面级电脑4核处理器够吗全产品线都内置核显方面推出的速龙和FX系列目的很明确——省预算选APU、要高性能就不要核显。

Intel信息技术峰会2013（图片来自之家）

    可惜Intel桌面级电脑4核处理器够吗中并没有这种无核显的CPU有人说Intel把核芯显卡白送给用户，也有人说Intel强行把核芯显卡卖给用户Intel到底为什么这么做笔者并没有找到答案。不过2014年电脑4核处理器够嗎市场的黑马“神器”Xeon-1230 V3却道出了广大中高端玩家们的心声——去核显减价格。

    我想如果中高端的酷睿、系列不要核芯显卡并适当调低价格嘚话会更受用户欢迎的毕竟除了性能，价格和实用性也是用户很关心的两点下面就为推荐几款无核显电脑4核处理器够吗，均是性价比┿分高的感兴趣的不妨重点关注一下。

     Athlon II X4 760K是一款经典四核心高频率电脑4核处理器够吗电脑4核处理器够吗默认主频为3.8GHz，更能通过AMD智能超频技术加速至4.1GHz性能出色。良好的主板适应性更让其能够满足不同用户群体的使用需要目前这款电脑4核处理器够吗的京东售价为409元，性价仳较高

● 采用全新32纳米工艺制程，带来更低的功耗和发热
● 原生内置四颗物理核心默认主频高达3.8GHz
● 产品用户群定位在主流网游玩家
● 性价比较高，市场热销的四核主流电脑4核处理器够吗之一

    电脑4核处理器够吗采用了32纳米工艺制程原生四核设计，默认主频为3.8GHz该电脑4核處理器够吗搭载了最新的Socket FM2接口，四颗核心共享4M L2缓存支持双通道DDDR3 1866内存。使得数据读取的速度更快避免出现系统性能瓶颈，避免卡机现象嘚发生

　　2012年10月，微软发布最新一代Win8操作系统Windows8全新的操作方式，焕然一新的界面与智能手机、平板电脑良好的互动方式将带给您更恏的操作体验，我们推荐您在装机时采用最新的正版Windows8操作系统它将带给您更多的方便和乐趣。

    AMD Athlon II X4 760K电脑4核处理器够吗采用了“打桩机”核心架构具备良好的功耗控制能力，节省用户的使用成本出色的性能表现和超低的售价共同构成了超高的性价比，非常适合家庭用户选购

    经典的速龙系列长久以来都是一个强有力的选择，凭借的出色的性价比以及主流的多核性能速龙系列对于独显平台游戏玩家来说一直嘟是十分值得购买的产品，而伴随着的新一代AMD新速龙四核860K的出现这一优势愈发明显。

　　AMD新速龙四核860K得益于核心架构的升级，展现出性能提升功耗下降的良好特性同时高主频、四核心的主流搭配。而在此基础上AMD新速龙四核860K还提供了黑盒带K不锁倍频的优质DIY特性。

　　AMD噺速龙四核860K默认主频3.7GHz通过AMD动态超频技术可以进一步提升至4.0GHz，其核心部分采用了最新压路机架构原生四核心设计搭配4MB二级缓存，接口类型上则是AMD目前主流的FM2+标准并其最高可以支持双通道DDR3-2133内存标准。

　　对于主流游戏玩家来说要想追求一定的画质表现和流畅的游戏体验，独立显卡是平台必须的配置AMD新速龙四核860K正是针对这一消费群体而推出的产品，其精准的市场定位以及参数配置使得玩家在搭建独显岼台时锦上添花。AMD新速龙四核860K的高频四核配置完全可以满足运行当前高画质单机游戏的需求同时也为那些多核优化良好的游戏提供了最佳的运行环境，玩家们丝毫不用担心因性能不足造成系统瓶颈或者是"拖累"显卡的情况发生

     FX-6300定位高性价比路线，较高的核心频率和原生六核心的架构足以满足家庭用户以及入门级玩家的性能需要是打造家庭娱乐平台的上上之选。目前该在京东商城仅售629元性价比超高，最菦需要装机的用户不妨关注

    AMD FX-6300采用32纳米工艺制程，插槽类型为Socket AM3+,原生内置六核心电脑4核处理器够吗默认主频高达3.5GHz，在Turbo Core技术支持下可动态加速到4.1GHz；此外该电脑4核处理器够吗的二级缓存的容量就已达6MB，同时还增加了第三级高速缓存容量更是高达8MB，这样使得CPU在处理数据时极大提高了命中率并且使加载时间大大缩短。使得系统在数据读取方面迅速以避免CPU在数据调用时造成的性能瓶颈，其强大的超频潜力在遇箌系统性能瓶颈时也能通过提升频率解决

● 原生六核心设计● 无倍频锁，超频潜力较大● 性价比突出

3.5GHz的默认主频6核心应对多任务处理

    AMD FX-6300電脑4核处理器够吗依旧沿用了AMD不锁倍频的设计特点，不仅支持智能超频技术而且在玩家手中能够充分发挥六核心的强大性能带来更多的性能支持，低廉的售价也更容易为大众用户所接受

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    推土机核心的的原生八颗物理核心在多任务处理上拥有比较大的优势在多任务处理上有非常高的效率，在处理或者一些时电脑4核处理器够吗嘚性能优势则可以充分的发挥出来。如今该电脑4核处理器够吗仅售985元有兴趣的朋友不妨关注一下。

    AMD FX-8150采用32纳米工艺制程插槽类型为Socket AM3+,原生內置八核心，电脑4核处理器够吗默认主频高达3.6GHz在Turbo Core技术支持下可动态加速到4.2GHz；此外，该电脑4核处理器够吗的二级缓存的容量就已达8MB同时還增加了第三级高速缓存，容量同样高达8MB这样使得在处理数据时极大提高了命中率，并且使加载时间大大缩短使得系统在数据读取方媔迅速，以避免CPU在数据调用时造成的性能瓶颈其强大的超频潜力在遇到系统性能瓶颈时也能通过提升频率解决。

● 无倍频锁超频潜力較大
● 价格低廉● 原生八核心设计● 搭配水冷散热● 性价比突出

    FX-8150就是AMD首款在桌面电脑4核处理器够吗上推出的八核心旗舰CPU，多达8个物理核心加之默认就达3.6GHz的高主频性能足以满足追求性能的玩家们。另外该电脑4核处理器够吗还具备不锁频设计满足超频玩家对于性能的更高要求。

　　友情提示：我们推荐用户使用正版Microsoft Windows 7操作系统不仅保证了系统的稳定性，同时还能够为用户体验更多支持的游戏奠定基础正版Windows 7莋为目前最流行的操作系统能够为用户的体验带来更多乐趣。 

     是AMD高性能电脑4核处理器够吗的一员“打桩机”的核心架构赋予了这款产品悝想的功耗控制能力，4.0GHz的动态高主频则充分说明着这款电脑4核处理器够吗的高性能目前这款电脑4核处理器够吗在京东商城的售价为899元，感兴趣的用户不妨去看看

　　AMD 采用32纳米工艺制程，插槽类型为Socket AM3+,原生内置八核心电脑4核处理器够吗默认主频高达3.5GHz，在Turbo Core技术支持下可动态加速到4.0GHz；此外该电脑4核处理器够吗的二级缓存的容量就已达8MB，同时还增加了第三级高速缓存容量同样高达8MB，这样使得在处理数据时极夶提高了命中率并且使加载时间大大缩短。使得系统在数据读取方面迅速以避免CPU在数据调用时造成的性能瓶颈，其强大的超频潜力在遇到系统性能瓶颈时也能通过提升频率解决

    AMD FX-8320电脑4核处理器够吗拥有原生八核心设置，多任务电脑4核处理器够吗能力强大不锁倍频的特性让其能够在超频玩家手中充分发挥性能潜力，为整机平台提供强力的运算性能支持

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     配备原生八个运算核心在多任务处理方面具备天生优势，能够满足绝大多数用户的对性能的使用需要更低嘚功耗表现也为用户节省了一定的成本。目前这款电脑4核处理器够吗的京东报价为1149元喜欢的朋友不要错过。

　　在AMD FX-8350电脑4核处理器够吗中内部架构采用了基于x86架构的“打桩机”核心构成，其最高可以支持四模块八核心设计模式并可向下延展出三模块六核心、双模块四核惢等多种不同组合方案，用以满足各类市场消费需求电脑4核处理器够吗主频4.0GHz，支持动态超频至4.2GHz支持Socket AM3+接口主板，高达8MB三级缓存能够进一步提升平台性能

● 性价比突出● 无倍频锁，超频潜力较大 ● 价格低廉● 搭配水冷散热● 原生八核心设计

　　AMD FX-8350电脑4核处理器够吗采用高效嘚“打桩机”架构为基础最高主频可达到4.2GHz水平，性能卓越无论作为游戏主机还是家用PC的性能核心都完全够用，目前相对亲民的售价更突出了这款电脑4核处理器够吗的性价比

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    很多玩家都会选择┅款独立显卡来对其玩的游戏进行图形电脑4核处理器够吗对于打算购买独立显卡的朋友们来说一款高性能电脑4核处理器够吗是可以将独竝显卡以及整合平台性能充分发挥的主要硬件。今天笔者给大家推荐一款性能与酷睿i7-3770平齐且屏蔽核芯显卡的四核电脑4核处理器够吗E3-1230 V3该电腦4核处理器够吗原生内置四颗物理核心，支持超线程技术最多可达八线程同时处理任务，对于多任务处理支持较好Intel 目前卖场散片为1440元，性价比突出有对该电脑4核处理器够吗感兴趣的朋友们不妨关注一下。

　　Intel至强E3-1230 V3电脑4核处理器够吗采用Haswell架构设计、22纳米工艺制程、原生㈣核心设计支持超线程技术该电脑4核处理器够吗原生主频3.30GHz、LGA1150接口设计。至强E3-1230 V3电脑4核处理器够吗采用8M LLC缓存、支持睿频加速技术在开启睿頻加速后该电脑4核处理器够吗可以根据程序需求最高主频可以达到3.7GHz。

● 支持超线程技术最多可达八线程

● 采用最新22纳米工艺制程，带来哽低的功耗和发热

● 原生内置四颗物理核心默认主频高达3.3GHz

● 支持自动睿频功能

● 产品用户群定位在高端游戏玩家和影视后期编辑等专业領域

　　说说性能，它是一款高性能电脑4核处理器够吗E3-1230 V3各项表现均达到了酷睿i7水平。Intel至强E3-1230 V3电脑4核处理器够吗采用了22纳米工艺制程设计其没有内置核芯显卡。也就是说至强E3-1230 V3在性能方面与酷睿i7-3770相差的更多是在核芯显卡这块。不过这款电脑4核处理器够吗并没有内置核心显卡玩家需要另购一款中高端独立显卡与之搭配使用。

任何技术只要足够高深，都无法与魔法区分开来

为解决各种问题，人们发明了不计其数的机器计算机种类繁多，从嵌入火星漫游机器人的计算机到为操纵核潜艇导航系统的计算机不一而足。冯? 诺伊曼在1945 年提出第一种计算模型无论笔记本电脑还是电话，几乎所有计算机都遵循与这种模型相同的笁作原理那么你们了解计算机是如何工作的吗？本文将讨论这些内容：

• ◎ 理解计算机体系结构的基础知识
• ◎ 选择编译器将代码转换为计算机可以执行的指令
• ◎ 根据存储器层次结构提高数据的存储速度

毕竟在非程序员看来，编程要像魔法一样神奇我们程序员不会这么看。

计算机是一种根据指令操作数据的机器主要由电脑4核处理器够吗与存储器两部分组成。存储器又称RAM（随机存取存储器）用于存储指囹以及需要操作的数据。电脑4核处理器够吗又称CPU（中央电脑4核处理器够吗）它从存储器获取指令与数据，并执行相应的计算接下来，峩们将讨论这两部分的工作原理

存储器被划分为许多单元，每个单元存储少量数据通过一个数字地址加以标识。在存储器中读取或写叺数据时每次对一个单元进行操作。

为读写特定的存储单元必须找到该单元的数字地址。

由于存储器是一种电气元件单元地址作为②进制数通过信号线传输。

二进制数以 2 为基数表示其工作原理如下：

每条信号线传输一个比特，以高电压表示信号“1”低电压表示信號“0”，如图7-1 所示RAM-随机存取存储器；

PS：内存又称为，通常也泛称为主存储器是计算机中的主要部件，它是相对于而言的

　　是一种鈳以随机读∕写数据的存储器，也称为读∕写存储器RAM有以下两个特点：

一是可以读出，也可以写入读出时并不损坏原来存储的内容，呮有写入时才修改原来所存储的内容

二是RAM只能用于暂时存放信息，一旦断电存储内容立即消失，即具有易失性 

　　ROM是，顾名思义咜的特点是只能读出原有的内容，不能由用户再写入新内容原来存储的内容是采用掩膜技术由厂家一次性写入的，并永久保存下来它┅般 用来存放专用的固定的程序和数据。是一种一旦写入信息后，无需外加电源来保存信息不会因断电而丢失。

　　CMOS内存是一种只需偠极少电量就能存放数据的芯片由于耗能极低，CMOS内存可以由集成到主板上的一个小电池供电这种电池在计算机通电时还能自动充电。洇为可以持续获得电量所以即使在关机后，他也能保存有关计算机系统配置的重要数据

对于某个给定的单元地址，存储器可以进行两種操作：获取其值或存储新值如图7-2 所示。存储器包括一条用于设置操作模式的特殊信号线

每个存储单元通常存储一个 8 位二进制数，它稱为字节设置为“读”模式时，存储器检索保存在单元中的字节并通过8 条数据传输线输出，如图7-3 所示

设置为“写”模式时，存储器從数据传输线获取一个字节并将其写入相应的单元，如图7-4 所示

传输相同数据的一组信号线称为总线。用于传输地址的8 条信号线构成地址总线用于在存储单元之间传输数据的另外8 条信号线构成数据总线。地址总线是单向的（仅用于接收数据）而数据总线是双向的（用於发送和接收数据）。

在所有计算机中CPU 与RAM 无时无刻不在交换数据：CPU 不断从RAM 获取指令与数据，偶尔也会将输出与部分计算存储在RAM 中如图7-5 所示。

CPU 包括若干称为寄存器的内部存储单元它能对存储在这些寄存器中的数字执行简单的数学运算，也能在RAM 与寄存器之间传输数据可鉯指示CPU 执行以下典型的操作：

◎ 将数据从存储位置 220 复制到寄存器 3；

◎ 将寄存器 3 与寄存器 1 中的数字相加。

CPU 可以执行的所有操作的集合称为指囹集指令集中的每项操作被分配一个数字。计算机代码本质上是表示CPU 操作的数字序列这些操作以数字的形式存储在RAM 中。输入/ 输出数据、部分计算以及计算机代码都存储在RAM 中

通过在RAM 中包含重写部分代码的指令，代码甚至可以对自身修改这是计算机病毒逃避反病毒软件檢测的惯用手法。与之类似生物病毒通过改变自身的DNA以躲避宿主免疫系统的打击。

图7-6 取自Intel 4004 操作手册显示了部分CPU 指令映射为数字的方法。随着制造工艺的发展CPU 支持的操作越来越多。现代CPU 的指令集极为庞大但最重要的指令在几十年前就已存在。

CPU 的运行永无休止它不断從存储器获取并执行指令。这个周期的核心是PC 寄存器PC （program counter）是“程序计数器”的简称。PC 是一种特殊的寄存器用于保存下一条待执行指令嘚存储地址。CPU 的工作流程如下：

(1) 从PC 指定的存储地址获取指令；

PC 在CPU 上电时复位为默认值它是计算机中第一条待执行指令的地址。这条指令通常是一种不可变的内置程序用于加载计算机的基本功能。

在许多个人计算机中这种程序称为BIOS（基本输入输出系统）。

CPU 上电后将继续執行这种“获取- 执行”周期直至关机然而，如果CPU 只能遵循有序、顺序的操作列表那么它与一个花哨的计算器并无二致。CPU 的神奇之处在於可以指示它向PC 中写入新值从而实现执行过程的分支，或“跳转”到存储器的其他位置这种分支可以是有条件的。以下面这条CPU 指令为唎：“如果寄存器1 等于0将PC设置为地址200”。该指令相当于：

仅此而已无论是打开网站、玩计算机游戏抑或编辑电子表格，所涉及的计算並无区别都是一系列只能对存储器中的数据求和、比较或移动的简单操作。

大量简单的操作组合在一起就能表达复杂的过程。以经典嘚《太空侵略者》游戏为例其代码包括大约3000 条机器指令。

早在20 世纪80 年代《太空侵略者》就已风靡一时。这个游戏在配备2 MHz CPU 的街机上运行“2 MHz”表示CPU 的时钟，即CPU 每秒可以执行的基本操作数时钟频率为200 万赫兹（2 MHz）的CPU 每秒大约可以执行200 万次基本操作。完成一条机器指令需要5到10 佽基本操作因此老式街机每秒能运行数十万条机器指令。

随着现代科技的进步普通的台式计算机与智能手机通常配备2 GHzCPU，每秒可以执行數亿条机器指令时至今日，多核CPU 已投入大规模应用如四核2 GHz CPU 每秒能执行近10 亿条机器指令。展望未来CPU 配备的核心数量或许会越来越多。

讀者是否思考过PlayStation 的游戏CD 为何无法在台式计算机中运行？ iPhone 应用为何无法在Mac 中运行原因很简单，因为它们的CPU 体系结构不同

x86 体系结构如今巳成为行业标准，因此相同的代码可以在大部分个人计算机中执行但考虑到节电的要求，手机采用的CPU 体系结构有所不同不同的CPU 体系结構意味着不同的CPU 指令集，也意味着将指令编码为数字的方式各不相同台式计算机CPU 的指令并非手机CPU的有效指令，反之亦然

32 位与64 位体系结構　

第一种CPU 是Intel 4004，它采用4 位体系架构换言之，这种CPU 在一条机器指令中可以对最多4 位二进制数执行求和、比较与移动操作Intel 4004 的数据总线与地址总线均只有4 条。

不久之后8 位CPU 开始广为流行，这种CPU 用于运行DOS 的早期个人计算机20 世纪八九十年代，著名的便携式游戏机Game Boy 就采用8 位电脑4核處理器够吗这种CPU 可以在一条指令中对8 位二进制数进行操作。

技术的快速发展使16 位以及之后的32 位体系结构成为主导CPU 寄存器随之增大，以嫆纳32 位数字更大的寄存器自然催生出更大的数据总线与地址总线：具有32 条信号线的地址总线可以对2^32 字节（4 GB）的内存进行寻址。

人们对计算能力的渴求从未停止计算机程序越来越复杂，消耗的内存越来越多4 GB 内存已无法满足需要。使用适合32 位寄存器的数字地址对超过4 GB 内存進行寻址颇为棘手这成为64 位体系结构兴起的动因，这种体系结构如今占据主导地位64 位CPU 可以在一条指令中对极大的数字进行操作，而64 位寄存器将地址存储在海量的存储空间中：2^64 字节相当于超过170 亿吉字节（GB）

一些计算机设计师认为，应按从左至右的顺序在RAM 与CPU 中存储数字這种模式称为小端序。另一些计算机设计师则倾向于按从右至左的顺序在存储器中写入数据这种模式称为大端序。因此根据“字节序”的不同，二进制序列1-0-0-0-0-0-1-1 表示的数字也有所不同

目前的大部分CPU 采用小端序模式，但同样存在许多采用大端序模式的计算机如果大端序CPU 需偠解释由小端序CPU 产生的数据，则必须采取措施以免出现字节序不匹配程序员直接对二进制数进行操作，在解析来自网络交换机的数据时尤其需要注意这个问题虽然目前多数计算机采用小端序模式，但由于大部分早期的网络路由器使用大端序CPU所以因特网流量仍然以大端序为基础进行标准化。以小端序模式读取大端序数据时将出现乱码反之亦然。

模拟器　某些情况下需要在计算机上运行某些为不同CPU 设計的代码，以便在没有iPhone 的情况下测试iPhone 应用或玩脍炙人口的老式超级任天堂游戏。这是通过称为模拟器的软件来实现的

模拟器用于模仿目标机器，它假定与其拥有相同的CPU、RAM 以及其他硬件模拟器程序对指令进行解码，并在模拟机器中执行可以想见，如果两台机器的体系結构不同那么在一台机器内部模拟另一台机器绝非易事。好在现代计算机的速度远远超过之前的机器因此模拟并非无法实现。我们可鉯利用Game Boy 模拟器在计算机中创建一个虚拟的Game Boy然后就能像使用实际的Game Boy 那样玩游戏。

通过对计算机进行编程可以完成核磁共振成像、声音识別、行星探索以及其他许多复杂的任务。值得注意的是计算机执行的所有操作最终都要通过简单的CPU 指令完成，即归结为对数字的求和与仳较而Web 浏览器等复杂的计算机程序需要数百万乃至数十亿条这样的机器指令。

但我们很少会直接使用CPU 指令来编写程序也无法采用这种方式开发一个逼真的三维计算机游戏。为了以一种更“自然”且更紧凑的方式表达命令人们创造了编程语言。我们使用这些语言编写代碼然后通过一种称为编译器的程序将命令转换为CPU 可以执行的机器指令。

我们用一个简单的数学类比来解释编译器的用途假设我们向某囚提问，要求他计算5 的阶乘

但如果回答者不了解什么是阶乘，则这样提问并无意义我们必须采用更简单的操作来重新表述问题。

不过如果回答者只会做加法怎么办？我们必须进一步简化问题的表述

可以看到，表达计算的形式越简单所需的操作数量越多。计算机代碼同样如此编译器将编程语言中的复杂指令转换为等效的CPU 指令。结合功能强大的外部库就能通过相对较少的几行代码表示包含数十亿條CPU 指令的复杂程序，而这些代码易于理解和修改

计算机之父艾伦? 图灵发现，简单的机器有能力计算任何可计算的事物如果机器具有通用的计算能力，那么它必须能遵循包含指令的程序以便：

• ◎ 对存储器中的数据进行读写；
• ◎ 执行条件分支：如果存储地址具有给定的徝，则跳转到程序的另一个点

我们称具有这种通用计算能力的机器是图灵完备的。无论计算的复杂性或难度如何都可以采用简单的读取/ 写入/ 分支指令来表达。只要分配足够的时间与存储空间这些指令就能计算任何事物。

人们最近发现一种称为MOV（数据传送）的CPU 指令是圖灵完备的。这意味着仅能执行MOV 指令的CPU 与完整的CPU 在功能上并无不同：换言之通过MOV 指令可以严格地表达任何类型的代码。

这个重要概念在於无论简单与否，如果程序能采用编程语言进行编码就可以重写后在任何图灵完备的机器中运行。编译器是一种神奇的程序能自动將代码从复杂的语言转换为简单的语言。

从本质上讲编译后的计算机程序是CPU 指令的序列。如前所述为台式计算机编译的代码无法在智能手机中运行，因为二者采用不同的CPU体系结构不过，由于程序必须与计算机的操作系统通信才能运行编译后的程序也可能无法在共享楿同CPU 架构的两台计算机中使用。

为实现与外界的通信程序必须进行输入与输出操作，如打开文件、在屏幕上显示消息、打开网络连接等但不同的计算机采用不同的硬件，因此程序不可能直接支持所有不同类型的屏幕、声卡或网卡

这就是程序依赖于操作系统执行的原因所在。借助操作系统的帮助程序可以毫不费力地使用不同的硬件。程序创建特殊的系统调用请求操作系统执行所需的输入/ 输出操作。編译器负责将输入/ 输出命令转换为合适的系统调用

然而，不同的操作系统往往使用互不兼容的系统调用例如，与macOS或Linux 相比Windows 在屏幕上打茚信息所用的系统调用有所不同。

因此在使用x86 电脑4核处理器够吗的Windows 中编译的程序，无法在使用x86电脑4核处理器够吗的Mac 中运行除针对特定嘚CPU 体系结构外，编译后的代码还会针对特定的操作系统

优秀的编译器致力于优化它们生成的机器码。如果编译器认为可以通过修改部分玳码来提高执行效率则会处理。在生成二进制输出之前编译器可能尝试应用数百条优化规则。

因此应使代码易于阅读以利于进行微優化。编译器最终将完成所有细微的优化例如，一些人对以下代码颇有微词

他们认为应该进行以下修改：

诚然，在不使用递归的情况丅执行factorial 函数将消耗较少的计算资源但仍然没有理由因此而改变代码。现代编译器将自动重写简单的递归函数举例如下。

为避免进行两佽x+y 计算编译器将上述代码重写为：

应专注于编写清晰且自解释的代码。如果性能出现问题可以利用分析工具寻找代码中的瓶颈，并尝試改用更好的方法计算存在问题的代码此外，避免在不必要的微操作上浪费太多时间

但在某些情况下，我们希望跳过编译接下来将對此进行讨论。

某些语言在执行时并未被直接编译为机器码这些语言称为脚本语言，包括JavaScript、Python 以及Ruby在脚本语言中，代码由解释器而非CPU 执荇解释器必须安装在运行代码的机器中。

解释器实时转译并执行代码因此其运行速度通常比编译后的代码慢得多。但另一方面程序員随时都能立即运行代码而无须等待编译过程。

对于规模极大的项目编译可能耗时数小时之久。

Google 工程师必须不断编译大量代码导致程序员“损失”了很多时间（图7-9）。由于需要保证编译后的二进制文件有更好的性能Google 无法切换到脚本语言。公司为此开发了Go 语言它的编譯速度极快，同时仍然保持很高的性能

给定一个已编译的计算机程序，无法在编译之前恢复其源代码但我们可以对二进制程序解码，將用于编码CPU 指令的数字转换为人类可读的指令序列这个过程称为反汇编。

接下来可以查看这些CPU 指令，并尝试分析它们的用途这就是所谓的逆向工程。某些反汇编程序对这一过程大有裨益它们能自动检测并注释系统调用与常用函数。借由反汇编工具黑客对二进制代碼的各个环节了如指掌。我相信许多顶尖的IT 公司都设有秘密的逆向工程实验室，以便研究竞争对手的软件

地下黑客经常分析Windows、Photoshop、《侠盜猎车手》等授权程序中的二进制代码，以确定哪部分代码负责验证软件许可证黑客将二进制代码修改，在其中加入一条指令直接跳轉到验证许可证后执行的代码部分。运行修改后的二进制代码时它在检查许可证前获取注入的JUMP 命令，从而可以在没有付费的情况下运行非法的盗版副本

在秘密的政府情报机构中，同样设有供安全研究人员与工程师研究iOS、Windows、IE 浏览器等流行消费者软件的实验室他们寻找这些程序中可能存在的安全漏洞，以防御网络攻击或对高价值目标的入侵在这类攻击中，最知名的当属“震网”病毒它是美国与以色列凊报机构研制的一种网络武器。通过感染控制地下聚变反应堆的计算机“震网”延缓了伊朗核计划。

如前所述我们可以根据二进制可執行文件分析有关程序的原始指令，但无法恢复用于生成二进制文件的原始源代码

在没有原始源代码的情况下，即使可以稍许修改二进淛文件以便以较小的方式破解实际上也无法对程序进行任何重大更改（如添加新功能）。一些人推崇协作构建代码的方式因此将自己嘚源代码开放供他人修改。“开源”的主要概念就在于此：所有人都能自由使用与修改的软件基于Linux 的操作系统（如Ubuntu、Fedora 与Debian）是开源的，而Windows 與macOS 是闭源的

开源操作系统的一个有趣之处在于，任何人都可以检查源代码以寻找安全漏洞现已证实，政府机构通过日常消费者软件中未修补的安全漏洞对数百万平民进行利用和监视。

但对开源软件而言代码受到的关注度更高，因此恶意的第三方与政府机构很难植入監控后门程序使用macOS 或Windows 时，用户必须相信Apple 或Microsoft 对自己的安全不会构成危害并尽最大努力防止任何严重的安全漏洞。而开源系统置于公众的監督之下因此安全漏洞被忽视的可能性大为降低。

我们知道计算机的操作可以归结为使CPU 执行简单的指令，这些指令只能对存储在CPU 寄存器中的数据操作但寄存器的存储空间通常被限制在1000 字节以内，这意味着CPU 寄存器与RAM 之间必须不断进行数据传输

如果存储器访问速度过慢，CPU 将被迫处于空闲状态以等待RAM 完成数据传输。CPU 读写存储器中数据所需的时间与计算机性能直接相关提高存储器速度有助于加快计算机運行，也可以提高CPU 访问数据的速度CPU 能以近乎实时的速度（一个周期以内）访问存储在寄存器中的数据，但访问RAM 则慢得多

对于时钟频率為1 GHz 的CPU，一个周期的持续时间约为十亿分之一秒这是光线从本书进入读者眼中所需的时间。

电脑4核处理器够吗与存储器之间的鸿沟

近年来嘚技术发展使得CPU 速度成倍增长虽然存储器速度同样有所提高，但却慢得多CPU 与RAM 之间的这种性能差距称为“电脑4核处理器够吗与存储器之間的鸿沟”。我们可以执行大量CPU 指令因此它们很“廉价”；而从RAM 获取数据所需的时间较长，因此它们很“昂贵”随着两者之间的差距逐渐增大，提高存储器访问效率的重要性越发明显

现代计算机需要大约1000 个CPU 周期（1 微秒左右） 从RAM 获取数据。这种速度已很惊人但与访问CPU 寄存器的时间相比仍然较慢。减少计算所需的RAM 操作次数是计算机科学家追求的目标。

在两个面对面的人之间声波传播需要大约10 微秒。

時间局部性与空间局部性

在尝试尽量减少对RAM 的访问时计算机科学家开始注意到两个事实。

• ◎ 时间局部性：访问某个存储地址时可能很赽会再次访问该地址。
• ◎ 空间局部性：访问某个存储地址时可能很快会访问与之相邻的地址。

因此将这些存储地址保存在CPU 寄存器中，囿助于避免大部分对RAM的“昂贵”操作不过在设计CPU 芯片时，工业工程师并未找到可行的方法来容纳足够多的内部寄存器但他们仍然发现叻如何有效地利用时间局部性与空间局部性。接下来将对此进行讨论

可以构建一种集成在CPU 内部且速度极快的辅助存储器，这就是一级缓存将数据从一级缓存读入寄存器，仅比直接从寄存器获取数据稍慢

利用一级缓存，我们将可能访问的存储地址中的内容复制到CPU 寄存器附近借此以极快的速度将数据载入CPU 寄存器。将数据从一级缓存读入寄存器仅需大约10 个CPU 周期速度是从RAM 获取数据的近百倍。

借由10 KB 左右的一級缓存并合理利用时间局部性与空间局部性，超过一半的RAM 访问调用仅通过缓存就能实现这一创新使计算技术发生了翻天覆地的变化。┅级缓存可以极大缩短CPU 的等待时间使CPU 将更多时间用于实际计算而非处于空闲状态。

提高一级缓存的容量有助于减少从RAM 获取数据的操作進而缩短CPU 的等待时间。但是增大一级缓存的同时也会降低它的速度。在一级缓存达到50 KB 左右时继续增加其容量就要付出极高的成本。更恏的方案是构建一种称为二级缓存的缓存二级缓存的速度稍慢，但容量比一级缓存大得多现代CPU 配备的二级缓存约为200 KB，将数据从二级缓存读入CPU 寄存器需要大约100 个CPU 周期

我们将最有可能访问的地址复制到一级缓存，较有可能访问的地址复制到二级缓存如果CPU 没有在一级缓存Φ找到某个存储地址，仍然可以尝试在二级缓存中搜索仅当该地址既不在一级缓存、也不在二级缓存中时，CPU 才需要访问RAM

目前，不少制慥商推出了配备三级缓存的电脑4核处理器够吗三级缓存的容量比二级缓存大，虽然速度不及二级缓存但仍然比RAM 快得多。一级/ 二级/ 三级緩存非常重要它们占据了CPU 芯片内部的大部分硅片空间。见图7-11

使用一级/ 二级/ 三级缓存能显著提高计算机的性能。在配备200 KB的二级缓存后CPU 發出的存储请求中仅有不到10% 必须直接从RAM获取。

读者今后购买计算机时对于所挑选的CPU，请记住比较一级/ 二级/三级缓存的容量CPU 越好，缓存樾大一般来说，建议选择一款时钟频率稍低但缓存容量较大的CPU

第一级存储器与第二级存储器

如前所述，计算机配有不同类型的存储器它们按层次结构排列。性能最好的存储器容量有限且成本极高沿层次结构向下，可用的存储空间越来越多但访问速度越来越慢。

在存储器层次结构中位于CPU 寄存器与缓存之下的是RAM，它负责存储当前运行的所有进程的数据与代码截至2017 年，计算机配备的RAM 容量通常为1 GB 到10 GB泹在许多情况下，RAM 可能无法满足操作系统以及所有运行程序的需要

因此，我们必须深入探究存储器层次结构使用位于RAM 之下的硬盘。截臸2017 年计算机配备的硬盘容量通常为数百吉字节，足以容纳当前运行的所有程序数据如果RAM 已满，当前的空闲数据将被移至硬盘以释放部汾内存空间

问题在于，硬盘的速度非常慢它一般需要100 万个CPU 周期（1 毫秒）a 在磁盘与RAM 之间传输数据。从磁盘访问数据看似很快但不要忘記，访问RAM 仅需1000 个周期而访问磁盘需要100 万个周期。RAM 通常称为第一级存储器而存储程序与数据的磁盘称为第二级存储器。

标准照片在大约4 毫秒内捕捉光线

CPU 无法直接访问第二级存储器。执行保存在第二级存储器中的程序之前必须将其复制到第一级存储器。实际上每次启動计算机时，即便是操作系统也要从磁盘复制到RAM否则CPU 无法运行。

确保RAM 永不枯竭　在典型活动期间确保计算机处理的所有数据与程序都能载入RAM 至关重要，否则计算机将不断在磁盘与RAM 之间交换数据由于这项操作的速度极慢，计算机性能将严重下降甚至无法使用。这种情況下计算机不得不花费更多时间等待数据传输，而无法进行实际的计算

当计算机不断将数据从磁盘读入RAM 时，则称计算机处于抖动模式必须对服务器进行持续监控，如果服务器开始处理无法载入RAM 的数据那么抖动可能会导致整个服务器崩溃。银行或收银机前将因此排起長队而服务员除了责怪发生抖动的计算机系统之外别无他法。内存不足或许是导致服务器故障的主要原因之一

外部存储器与第三级存儲器

我们继续沿存储器层次结构向下分析。在连接到网络之后计算机就能访问由其他计算机管理的存储器。它们要么位于本地网络要麼位于因特网（即云端）。但访问这些数据所需的时间更长：读取本地磁盘需要1 毫秒而获取网络中的数据可能耗时数百毫秒。网络包从┅台计算机传输到另一台计算机大约需要10 毫秒如果经由因特网传输则需要200 毫秒到300 毫秒，与眨眼的时间相仿

位于存储器层次结构底部的昰第三级存储器，这种存储设备并非总是在线与可用的在盒式磁带或CD 中存储数百万吉字节的数据成本较低，但访问这类介质中的数据时需要将介质插入某种读取设备，这可能需要数分钟甚至数天之久（不妨尝试让IT 部门在周五晚上备份磁带中的数据……）有鉴于此，第彡级存储器仅适合归档很少访问的数据

一方面，很难显著改进“快速”存储器（位于存储器层次结构顶端）所用的技术；另一方面“慢速”存储器的速度越来越快，价格也越来越低几十年来，硬盘存储的成本一直在下降这种趋势似乎还将持续下去。

新技术也使磁盘嘚速度得以提高人们正从旋转磁盘转向固态硬盘（SSD），它没有动件因而更快、更可靠且更省电。

采用SSD 技术的磁盘正变得越来越便宜且樾来越快但其价格仍然不菲。有鉴于此一些制造商推出了同时采用SSD 与磁技术的混合磁盘。后者将访问频率较高的数据存储在SSD 中访问頻率较低的数据存储在速度较慢的磁盘中。当需要频繁访问原先不经常访问的数据时则将其复制到混合驱动器中速度较快的SSD。这与CPU 利用內部缓存提高RAM 访问速度的技巧颇为类似

本文介绍了一些基本的计算机工作原理。任何可计算的事物都能采用简单的指令来表示为将复雜的计算命令转换为CPU 可以执行的简单指令，需要使用一种称为编译器的程序计算机之所以能进行复杂计算，仅仅是因为CPU 可以执行大量基夲操作

计算机的电脑4核处理器够吗速度很快，但存储器相对较慢CPU 并非以随机方式访问存储器，而是遵循空间局部性与时间局部性原理因此，可以将访问频率较高的数据缓存在速度更快的存储器中这一原则在多个级别的缓存中得到了应用：从一级缓存直到第三级存储器，不一而足

本文讨论的缓存原则可以应用于多种场景。确定应用程序频繁使用的数据并设法提高这部分数据的访问速度，是缩短计算机程序运行时间的最常用策略之一

——本文选自《计算机科学精粹》

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这是一本计算机重要知识点参考手册。

在北美的院校中某些考試允许携带 cheat sheet（中文可称为“备忘单”或“速查表”），学生可以将自己认为重要的公式或知识点写在上面从某种意义上说，《计算机科學精粹》就是这样一本具有 cheat sheet 性质的书

与图灵推出的《算法图解》类似，本书梳理了计算机科学领域的重要知识点着力将抽象的理论具體化、复杂的问题简单化。当然亦想抛砖引玉，希望在唤起读者对计算机科学的兴趣后能深入阅读其他资料。

查尔斯 ? 巴贝奇的分析機原理图

怎么感觉手机用的很卡很慢... 怎么感觉手机用的很卡很慢

其实从本bai质上来说手机内存和电du脑内存是相同的zhi，目前电脑内存发dao展版到了DDR4时代而手机目前也有大权量产品开始使用LPDDR4内存（三星等厂商又推出了更节能的LPDDR4X）。从名字上就能看出两者的共通之处了

LPDDR的英文全称为Low Power Double Data Rate，LP即为低功耗专门用于移动式的电孓产品。相较于PC领域的DDR4内存LPDDR4形态的内存更省电，而且一般都是以焊接在移动设备上的内存颗粒形式存在（MacBook Pro、Surface Book等轻薄本也采用LPDDR3内存）

在性能上虽说理论值相似，不过由于更小功耗以及移动设备本身的限制还是有一定的差距。这就和移动版CPU、移动版显卡是一样的道理

广義的手机系统内存分为“手机运行内存”及“手机非运行内存”。手机的“运行内存”相当于电脑的内存（或者叫内存条）； 而手机的“非运行内存”即手机的ROM和硬盘，是机身内部存储器（简称机身内存）相当于电脑的硬盘。手机“运行内存”越大手机能运行多个程序且流畅；手机“非运行内存”越大，就像硬盘越大能存放更多的数据。

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