Cổ Hy Lạp có một triết gia từng nói một câu danh ngôn: "Người tri thức giống như một vòng tròn, bên trong vòng tròn là những điều đã biết, bên ngoài là những điều chưa biết. Ngươi biết càng nhiều, vòng tròn càng lớn, và những điều ngươi không biết cũng càng nhiều."

Lâm Hồng đọc được câu nói này trên một tạp chí.

Hắn cảm thấy rất sâu sắc với những lời này, nên nhớ rất rõ.

Hắn thường hay vô thức nhớ lại chúng, ví dụ như ngay lúc này.

Trên màn hình, một quả cầu trắng nhỏ đang không ngừng va chạm vào những bức tường trắng xung quanh.

Mỗi khi quả cầu chạm tường, nó sẽ bật ngược trở lại, đồng thời loa phát ra tiếng "xẻng".

Lâm Hồng ngồi trước máy APPLE, ngơ ngác nhìn màn hình, ánh mắt dường như đã lạc đi đâu.

Từ khi trở về từ trường học, trong đầu hắn không ngừng hiện lên câu hỏi của Hứa Văn Tĩnh.

Lớn lên, muốn trở thành người như thế nào?

Đây là điều hắn chưa từng nghĩ tới. Trước đây, ước mơ lớn nhất của hắn chỉ là gia đình ba người được đoàn tụ, sống một cuộc sống bình thường như bao gia đình khác.

Hắn chưa từng có bất kỳ dự định nào cho tương lai của mình.

Như những bạn học khác, mơ ước trở thành nhà khoa học, họa sĩ, hay nhạc sĩ?

Hoặc như Từ gia gia, một chuyên gia vô tuyến điện được cả quốc gia coi trọng?

Hắn đã tiếp xúc với nhiều ngành nghề khác nhau: xưởng trưởng, tông sư võ thuật, quân nhân, giáo sư...

Nhưng hắn không có cảm xúc đặc biệt với bất kỳ nghề nào. Có những nghề hắn thích, nhưng không chắc chắn liệu có thể biến chúng thành mục tiêu phấn đấu cả đời hay không.

Hắn giống như một quả cầu nhỏ, tiếp xúc với thế giới bên ngoài quá ít, không đủ thông tin để đưa ra quyết định đúng đắn và tìm được câu trả lời thỏa mãn.

Lâm Hồng không biết rằng trạng thái của hắn lúc này, trong tâm lý học, là một quá trình nhận thức "ý thức cá nhân". Hắn bắt đầu suy nghĩ về bản thân.

Hắn bắt đầu nhận ra những thiếu sót của mình và tìm cách bù đắp chúng.

Thông thường, nếu không có ai cố ý dẫn dắt hoặc gặp phải kích thích đặc biệt, quá trình này thường chỉ xuất hiện ở độ tuổi hai mươi đến ba mươi. Ở giai đoạn đó, kiến thức và kinh nghiệm sống đã tích lũy đủ, "ý thức cá nhân" sẽ tự nhiên thức tỉnh.

Lâm Hồng suy nghĩ rất lâu nhưng không tìm được đáp án, đành phải tạm gác lại.

"Thuận theo tự nhiên đi."

Lâm Hồng tự an ủi mình. Đây là câu sư phụ thường nói.

Có những việc không nên cưỡng cầu, có thể gây phản tác dụng.

Gạt bỏ những suy nghĩ đó, hắn tiếp tục đọc sách đỏ.

Ngoài nội dung về phần mềm màn hình, hắn đã đọc gần hết các dấu hiệu và nguyên lý của các thiết bị ngoại vi khác.

Hiện tại, hắn muốn xem bộ phận quan trọng nhất của máy tính: bộ xử lý trung tâm, hay CPU.

APPLE_II sử dụng CPU MOS phiên bản 6502 1.0 Mhz, vào thời điểm đó là CPU mạnh nhất. Tuy nhiên, khi APPLE được sản xuất, nó không còn là mạnh nhất. Thực tế, ban đầu, người thiết kế Wozniak không sử dụng chip 6502, mà sau này chọn nó chủ yếu để tiết kiệm chi phí.

6502 có giá chỉ bằng 1/6 so với các loại CPU khác, nhưng hiệu năng không hề kém cạnh, thậm chí còn nhanh hơn các bộ xử lý bát vị khác. Vì vậy, nó rất được ưa chuộng.

APPLE_II là một trong hai sản phẩm vĩ đại sử dụng loại chip này. Sản phẩm còn lại cũng khá nổi tiếng, là máy chơi game gia đình Nintendo, thường được gọi là Máy đỏ trắng.

CPU được gọi là "bộ não" và "trái tim" của máy tính, không phải là không có lý do. Bởi vì tất cả các lệnh và tính toán trong máy tính đều phải thông qua CPU để hoàn thành.

Lập trình máy tính chủ yếu là lập trình cho CPU. Tuy nhiên, các thao tác thông thường đã được cách ly, và các lập trình viên sử dụng ngôn ngữ bậc cao thậm chí không biết đến sự tồn tại của CPU, cũng như nguyên lý hoạt động của nó. Họ chỉ cần viết "1+1" và nhận kết quả. Thực tế, họ không biết rằng phép toán đó là kết quả của một loạt các tiến trình phức tạp.

Đầu tiên, trình biên dịch dịch ngôn ngữ lập trình thành ngôn ngữ máy. Sau đó, chương trình được giao cho CPU để điều khiển, trải qua các bước như trích xuất, giải mã, thực thi, trả về... Cuối cùng, kết quả được tính toán và hiển thị trên màn hình.

Quá trình này tuy phức tạp, nhưng tốc độ rất nhanh. Khi máy tính mới ra đời, tốc độ có lẽ không khác gì tính toán bằng bàn tính. Nhưng hiện tại, nó chỉ diễn ra trong nháy mắt.

Một con chip nhỏ bé chứa đựng rất nhiều điều.

Trước đây, CPU sử dụng các công tắc điện cơ bản để hoạt động. Những linh kiện này không chỉ cồng kềnh mà còn không đáng tin cậy, dễ hỏng. Sự xuất hiện của ống chân không dần thay thế các công tắc điện, và sau đó bóng bán dẫn xuất hiện đã đưa kỹ thuật chế tạo CPU lên một tầm cao mới.

Mạch điện tích hợp tập trung một lượng lớn bóng bán dẫn vào một con chip nhỏ, giảm đáng kể kích thước của CPU, đồng thời tăng độ ổn định và độ bền. Từ đó, máy tính mới thực sự trở thành máy tính, và máy tính mini bắt đầu xuất hiện.

Sách đỏ giới thiệu rất chi tiết về 6502, từ tác dụng của CPU đến các thiết bị xuất nhập, thiết bị giải mã, và các thiết bị khác, đều có hình minh họa chi tiết.

Những hình minh họa này đều được vẽ bằng tay bởi kỹ sư máy tính thiên tài của APPLE, Wozniak.

Những đường thẳng có phần cong do vẽ tay có thể khiến người ta cảm thấy không chuyên nghiệp ngày nay. Nhưng khi sách đỏ được xuất bản, chính những hình minh họa này đã khiến tất cả những người yêu thích máy tính và các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới mê mẩn.

Có thể nói, APPLE_II hoàn toàn được thiết kế cho những người yêu thích máy tính. Sách đỏ dành cho cả những người yêu thích và những người chuyên nghiệp, bởi vì người thiết kế là Wozniak, một kỹ sư máy tính thuần túy.

Tuy nhiên, CEO của APPLE, Steven Jobs, không thích sản phẩm này. Ông không phải là một kỹ sư, và ông không muốn tất cả người dùng máy tính APPLE đều giỏi như các kỹ sư chuyên nghiệp.

Đây không phải là sản phẩm mà Steven muốn. Vì vậy, APPLE liên tục cho ra mắt nhiều phiên bản máy tính, nhưng không thể sánh được với APPLE II. Sự bảo thủ quá mức suýt chút nữa khiến công ty phá sản, sau đó mới vực dậy trở lại - chuyện này sẽ được kể sau.

Lâm Hồng rất cẩn thận với phần này, nhìn vào nguyên lý mạch điện của tất cả các bộ phận bên trong CPU, hắn mô phỏng quá trình tính toán của toàn bộ CPU trong đầu. Ban đầu, hắn nghĩ rằng mình sẽ gặp khó khăn trong việc hiểu, nhưng sau đó phát hiện ra rằng hắn rất dễ dàng nắm bắt được nguyên lý hoạt động của CPU.

Đơn vị logic số học, thiết bị nhập, bộ đếm, bộ tạo xung nhịp, thiết bị trả về...

Lâm Hồng vô cùng kinh ngạc khi một con chip nhỏ như vậy có thể chứa đựng nhiều linh kiện phức tạp đến vậy. Mặt khác, hắn lại say mê những mạch điện tinh xảo này.

Các linh kiện và mạch điện vô tuyến có thể nhìn thấy và sờ được. Nhưng những thứ bên trong CPU lại bị khóa trong một con chip nhỏ, chỉ có thể thao tác từ bên ngoài. Điều này khiến Lâm Hồng cảm thấy vô cùng kinh ngạc.

Tất cả các tín hiệu vào ra của chiếc hộp đen này đều được thực hiện thông qua một vài chân cắm. Bằng cách tác động các điện áp cao thấp khác nhau lên các chân, việc xử lý và tính toán dữ liệu được thực hiện. Thiết kế thật xảo diệu, khiến người ta không khỏi thán phục.

Thông qua xử lý mạch điện xảo diệu, các nhà khoa học máy tính đã phát minh ra một loại ngôn ngữ máy được gọi là "OPCODE", dùng để điều khiển CPU tính toán.

Ngôn ngữ máy là ngôn ngữ nhị phân, là ngôn ngữ cấp thấp nhất và nguyên thủy nhất, cũng là ngôn ngữ mà bộ xử lý máy tính có thể trực tiếp hiểu được. Ví dụ, "0000" có nghĩa là bảo CPU thêm một chương trình, còn "0001" có nghĩa là nói cho nó biết tôi muốn lưu trữ một thứ gì đó.

Với 4 chữ số, mỗi chữ số có thể là 0 hoặc 1, có tổng cộng 2x2x2x2 = 16 loại lệnh thao tác.

16 loại thao tác ban đầu có thể đáp ứng được, nhưng sau này CPU máy tính ngày càng phức tạp, số lượng lệnh thao tác cũng ngày càng nhiều, điều này không còn đáp ứng được nhu cầu nữa. Vì vậy, người ta bắt đầu mở rộng, sử dụng 8 chữ số hoặc 12 chữ số nhị phân để biểu thị.

Việc trực tiếp sử dụng số nhị phân để biên dịch phần mềm thực sự là một điều khiến người ta đau đầu. Màn hình toàn là những số 0 và 1 dày đặc, khiến mắt mỏi nhừ.

Sau đó, các nhà khoa học đã tìm ra một cách, chuyển đổi số nhị phân thành hệ thập lục phân để xử lý. Mỗi bốn chữ số nhị phân tương ứng với một số thập lục phân, giúp đơn giản hóa đáng kể yêu cầu về trí nhớ và nhập liệu.

Về sau, mọi người cảm thấy việc nhớ một số thập lục phân cũng là một điều khó chấp nhận. Vì vậy, họ bắt đầu sử dụng các chữ cái viết tắt để tương ứng với các lệnh thao tác của máy tính. Ngôn ngữ máy và hợp ngữ ra đời.

Ví dụ, câu lệnh MOV là viết tắt của "MOVE" trong tiếng Anh, có nghĩa là di chuyển. Chức năng của nó là di chuyển một thứ gì đó từ một nơi này đến một nơi khác.

Câu lệnh này rất hữu dụng. Ví dụ, nếu muốn hiển thị chữ cái "A" trên màn hình, chỉ cần di chuyển ngôn ngữ máy tương ứng với A bằng lệnh "MOV" đến thiết bị hiển thị, và chữ "A" sẽ được in ra trên màn hình.

Trong chương này, sách đỏ giới thiệu chi tiết về mã máy 6502 OPCODE. Mạch điện trong bo mạch chủ sử dụng loại mã này.

Đến giờ phút này, Lâm Hồng mới thực sự hiểu tại sao người ta nói thế giới máy tính được tạo thành từ 0 và 1.

Dịch độc quyền tại truyen.free