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图灵机原理三体中人计算机,有关计算机中人列计算机的问题

2024-07-16 12:39| 来源: 网络整理| 查看: 265

该楼层疑似违规已被系统折叠 隐藏此楼查看此楼

今天看了三体中的“三体、牛顿、冯·诺依曼、秦始皇、三日连珠”这一节,对其中的人列计算机有些疑问,恳请各位解答,原文如下:

冯·诺伊曼指着下方巨大的人列回路开始介绍:“陛下,我们把这台计算机命名为‘秦一号’。请看,那里,中心部分,是CPU,是计算机的核心计算元件。由您最精锐的五个军团构成,对照这张图您可以看到里面的加法器、寄存器、堆栈存贮器;外围整齐的部分是内存,构建这部分时我们发现人手不够,好在这部分每个单元的动作最简单,就训练每个士兵拿多种颜色的旗帜,组合起来后,一个人就能同时完成最初二十个人的操作,这就使内存容量达到了运行‘秦1.0’操作系统的最低要求;你再看那条贯穿整个阵列的通道,还有那些在通道上待命的轻转兵,那是BUS,系统总线,负责在整个系统间传递信息。”

“总线结构是个伟大的发明,新的插件,最大可由十个军团构成,能够快捷地挂接到总线上运行,这使得‘秦一号’的硬件扩展和升级十分便利;再看最远处那一边,可能要用望远镜才能看清,那是外存,我们又用了哥白尼起的名字,叫它‘硬盘’,那是由三百万名文化程度较高的人构成,您上次坑儒时把他们留下是对了,他们每个人手中都有一个记录本和笔,负责记录运算结果,当然,他们最大的工作量还是作为虚拟内存,存贮中间运算结果,运算速度的瓶颈就在他们那里。这儿,离我们最近的地方,是显示阵列,能显示计算机运行的主要状态参数。”

问题如下:

1. CPU里有“堆栈存贮器”吗?

2. 说到内存的时候“好在这部分每个单元的动作最简单”,我怎么感觉内存的动作最复杂呢?连操作系统都运行在内存中。

3. “就训练每个士兵拿多种颜色的旗帜,组合起来后,一个人就能同时完成最初二十个人的操作”,2的4次方是16,2的5次方是32,每个士兵拿多少种颜色的旗可以代替二十个人的操作?

4. 说道硬盘时“当然,他们最大的工作量还是作为虚拟内存,存贮中间运算结果,运算速度的瓶颈就在他们那里。”这里的虚拟内存就是硬盘上的交换区吧,这个用于内存不足时换页,“存贮中间运算结果”应该是寄存器和内存,而且为什么运算速度的瓶颈在这里?首先硬盘主要负责读写,并不参与计算,CPU放出读写命令后硬盘通过DMA直接和内存交换数据,读写完毕通知CPU,现实中硬盘时计算机速度的瓶颈是因为硬盘为机械运动,访问速度比CPU中寄存器和内存相差很多,而这里都是靠人组成的,应该不存在访问速度有差别的问题。

5. 继续上面一点的问题,既然不存在访问速度的差距,内存又不存在没有刷新会丢失数据的问题,那么这个计算机系统“寄存器-内存-硬盘”的存储器层次结构又有什么意思?

望高人指点,谢谢。



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