一文解析CPU、內存、編譯器(編程語言)、操作系統(tǒng)

計算機是非常復雜的系統(tǒng)，涉及CPU、內存、編譯器(編程語言)、操作系統(tǒng)等等。

那么，有沒有可能一個人同時搞定整個計算機系統(tǒng)呢？

答案是肯定的。

而且是早在1976年就搞定了，從頭到尾一人搞定整個計算機系統(tǒng)，包括硬件以及軟件。

這臺計算機系統(tǒng)長這樣：

打造這臺計算機的就是圖片中右邊這個家伙，天才工程師 Steve Wozniak (以下簡稱沃茲)：

正是他和「喬布斯」一手打造了當今的蘋果帝國。

1975 年 3 月 5 日，在加利福尼亞門洛帕克市Gordon French(一位美國的計算機程序員)的車庫里家釀計算機俱樂部(homebrew computer club)舉行了它的第一次聚會。

首次參加這個聚會的沃茲深受啟發(fā)，并開始立刻著手設計自己的計算機系統(tǒng)(立刻行動的重要性)。

在沒有 Githu b以及 Google 的年代里，沃茲單槍匹馬就搞定了整個計算機系統(tǒng)并將其在俱樂部里展示了出來，甚至還幫助俱樂部中其它成員打造出了自己的計算機系統(tǒng)(開源精神就是這么來的？)。

有了天才的工程師然后天才的產品經理喬布斯出現了，喬布斯決定售賣沃茲制作的電路板，為了資助他們創(chuàng)建的小公司，喬布斯賣掉了他的車，沃茲賣掉了自己的HP-65計算器。

很快新公司開張并接到訂單要求他們制作完整的計算機系統(tǒng)，這就是 Apple I。(這大概就是蘋果售賣完整計算機設備基因的起源，你會發(fā)現蘋果公司出售的都是軟硬件完整的計算機系統(tǒng)，它既不會單獨售賣硬件也不會單獨售賣軟件)

讓我們來看看這臺計算機的配置。

沃茲在設計最初使用的是「摩托羅拉 6800 處理器」(好吧，CPU不是自己設計的)，搭載了 4K 內存(內存也不是)。

軟件方面則是沃茲自己實現的 BASIC 解釋器，好吧，實際上 apple I 中并沒有操作系統(tǒng)，有的只是一個所謂的 machine language monitor，這在 1970s 到 1980s 年代的計算機上非常流行：

machine language monitor 類似于現在的shell，可以讓用戶輸入命令并查看或者修改內存中的內容，沃茲實現的 monitor 有三個功能：可以讓你以16進制來編程、檢查一段代碼的內容或者在特定地址運行一段程序，該monitor程序運行在一段256字節(jié)大小的內存空間中，你可以把monitor看做那個年代的操作系統(tǒng)。

1976 年 7 月，apple I 開始以 666.66 美元的價格開始售賣，因為沃茲喜歡重復的數字(666的鼻祖)，這款計算機設備售賣一年后讓位給了apple II，apple II讓蘋果公司家喻戶曉(美國)：

又過了幾十年后劃時代的 iPhone 發(fā)布，蘋果享譽全球并成為世界上市值最高的企業(yè)。

可以看到，即使是在 1970 年代計算機發(fā)展初期，Woz 也沒有自己動手設計 CPU 以及內存，而是采用現成的處理器與內存。

你需要知道的僅僅是如何對該處理器進行編程，然而即使是這其中看似簡單的一項可能就會花費你幾周的時間。

而搞定一個處理器尤其是可以商用的處理器絕非玩具處理器可比，如果你自己實現的簡單處理器是這樣一座橋的話：

那么商用處理器就是這種橋：

你可以說這都是橋，但這基本上就是兩個不同的物種，商用處理器中的設計、實現、測試、調優(yōu)、debug等等任何一項拿出了絕不是一個人能搞定的。

其它的像內存、硬盤、SSD等等皆是如此，完成這些后等著你的還有操作系統(tǒng)，同樣，商用操作系統(tǒng)與教學或者玩具操作系統(tǒng)也是云泥之別。

因此，現代計算機系統(tǒng)打造更像是搭建積木，將現成的軟件和硬件調試好后組裝起來，即使對于富可敵國的蘋果來說也是近兩年才搞定桌面端處理器，在此之前依然要依靠 intel。

好啦，本文就到這里。

編輯：黃飛