02 | 大厦基石：无生有，有生万物-笔记

之前的一篇专栏中，专栏作者带我们分析了如何 “构建一个而应用程序”

这一篇的笔记，我主要记录的是解剖架构的过程

话接上回，第一个问题：

我们如何分析结构设计中设计的每一个零件，也就是说设计或拆件零件时，我们会关心哪些问题？

需求

还是问题。这个零件的作用？ 能做啥？ 他一定不会用来做啥？

规格

零件的接口长啥样？ 如何和其他零件适配？

规格是零件适配需求的抽象，可有多种方案 。然而，一旦规格某个条件不满足 （除了一点问题） 就不能适配其他零件 ，也就有无法工作（可以联想发动机）

约束：

多样化

1. 外观
2. 交互方式 
3. 质量

冯诺依曼体系结构 

整个信息科技的体系像是一个无中生有的全新世界（虚拟化的世界）

计算的边界在哪里？ 计算机是否能够像人类一样思考？（图灵之前的想法）

计算机是否有一天可以像人一样智能？

计算终将解决智能问题  

冯诺依曼体系的规格

三个基础零件

1. 中央处理器

1. 存储
2. 输入输出

中央处理器：

•  内置寄存器
•  内存
•  机械硬盘
•  SSD
•  光盘

从 CPU 的角度，存储可以分为：

1. 内置支持存储 例如 ROM  内存 寄存器

2. 外置存储： 输入输出谁被 不能直接读取

冯诺依曼体系中的“存储” 指的是内置支持的存储

输入输出设备

一个设备通过一个端口连接到CPU，通过端口地址，它们（CPU 和 设备）可以进行数据交互 ，数据交互的数据格式由设备定义 CPU不理解。

设备使用方可以解释接收的数据的含义 ，设备厂商一般会提供设备的驱动，隐藏交换数据的细节，设备方只需要调用相关的接口函数即可。

指令

CPU的指令大致上如下：

1. 计算类
2. 读写类
3. 指令跳转类

需求是如何被满足的？

如何从0开始设计一个叫做计算机的设备，用来解决计算可以解决的问题？

1. 需求

问题是五花八门 包罗万象

如何形成稳定的且可拓展的架构来支持变化？ 也就是说如何以不变应万变？

计算机的核心能力是稳定

计算机的核心能力是计算，而计算是什么？

计算是对于输入数据的处理也就是转换，之后输出成为我们想要的结果。

数学中成为 F(x) ,编程语言中成为 Function () 函数

即

y = F(x)

这里如果用作TS语言表达：

function F(x:any):any{

}

其中 

x,y 是数据 他们可以是你所常见的文档类型， 例如 图片 文本 视频

x,y 物理上的载体是什么？

如果数据没有载体，就不能被我们所观察到

存储就是存放计算所要操作的数据所在

具体的计算如何表达？

F(x) 这个函数式未知的 ，如何可以设计一个系统架构让用户可以表达任意复杂的函数呢？

任意复杂的自定义函数，都可以通过：

• 内置函数
• 循环 条件分支
• 子函数（自定义函数）

来组合定义

对于任意的一个计算函数 我们都可以直接使用一组指令进行表达

函数 F 物理上可以放在哪？

以指令序列形式厨房在存储即可

因此 存储存放了包含计算本身在内的数据

谁才能理解并执行存储的这些数据呢？

这个执行者就是中央处理器

它要支持 包含内置函数 循环 条件分支 执行子函数

现在有了中央处理器和存储了

交互

就是输入和输出 

人： 输入为五官 触觉 、听觉 嗅觉。 输出靠语言、动作 等等

计算机： N

计算机可以被看作为：

输入输出设备从根本上解决了什么？

无限的可拓展能力

输入输出设备是黑盒子：他可以是任何电子器件、计算机？ 不同架构的电脑 ： GPU 量子计算机

## 架构思维我们学到了啥？

需求

稳定点

变化点

固定存储地址执行主板的ROM上的一点启动程序 BIOS

存储设备驱动

基础外部设备驱动

设备 启动配置管理 能力

位置存储执行程序能力

执行权转移到外置存储

把所有的变化点从PC的最核心配件CPU中玻璃之后 CPU的需求变得极其稳定 可以独立演进去了！

专栏作者 github 实现以及修改迭代

https://github.com/qiniu/arch/tree/master/von

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