開放文學--組合語言之藝術--

第三節　效率定律

一、效率的定義

　　在宇宙中，大至物種的演進、變化，小至個人的工作、運動等，都嚴格地遵守效率法則。
　　效率的定義是：


　　┌─────────────────────────┐
　　│F=E/t，即特定的能量在特定的時、空中所作的「功」。 │
　　└─────────────────────────┘

　　由上式 F = E／t 可知，特定的「能量」在特定的「時空」中所作的「功」，是一恒定值。既為恒定值，表示不可能有任何浪費。當能量不變時，時、空的延長往往會導致「功率」的不足，從另一個角度看，可以說是能量不夠，效率低。
　　對電腦而言，如果寫作程式的「功率」能接近此一「恒定值」，而又具有長遠的使用價值，則我們可以假定，這種程式的效率最高。
　　由人類文明的演進，可以看出，因為技術日漸專業化，工作的難度不僅沒有減低，反而更加複雜。這種藉著職業專家的投入，以節省一般應用者寶貴時間的方法，事實上可以說就是效率的追求。
　　因為人的生命僅存在於有限的時間，所以其價值極高。每一個電腦程式，其最終目的都是為了服務大多數的使用者。製作程式者僅僅是少數人，其製作時間的長短，永遠無法與大多數的使用者，在操作中所耗費的時間相提並論。
　　此外，以寫作程式為職業的人，一生中所需寫作的程式，也一定有相當的數量。如果能重複應用寫過的程式，將更縮短其寫作時間。無論從哪一個角度，若要追求效率，組合語言應是唯一的選擇。
　　作為電腦的從業者，在職業良知上，理應稟著服務人類、追求效率為最高準則。

二、電腦的效率性

　　電腦的發明，是人類追求效率最具代表性的成就。
　　目前電腦的機能尚局限在資料處理以及自動控制上，人們利用電腦，所期望得到的效率不外乎下述六點。
　　1,節省工作時間及工作成本。
　　2,取代繁瑣、重覆性高或具有危險性的作業。
　　3,追求精密無誤的資料、訊息。
　　4,貯存或運算大量的數據或資料。
　　5,遠距離的通訊或遙控作業。
　　6,自動化工業生產或一般性服務。
　　然而，電腦發展方興未艾，上述數點難以表達於萬一。因此，我們有必要將人類所期望的效率整理歸類，以作為分析判斷的依據。

三、四大效率定律

　　茲以人類社會中，有關作業過程、生產成本及應用價值等三方面，分別假設定律如下：

　　定律一：
　　　　在作業過程上，能以最少步驟產生最大功率者，效率最高。
　　定律二：
　　　　在生產成本上，時、空間及原料最節省者，其效率最高。
　　定律三：
　　　　在應用價值上，功能及成果能一再累積者，其效率最高。
　　定律四：
　　　　最佳的效率，是最符合實際需求的最大邊際效應。

　　電腦的應用，純粹是為了追求工作效率，據此，硬體、軟體的設計，都應嚴格遵守效率定律。可是事實卻不然，由於電腦發展迄今，一直是「賣方市場」。美其名為「高科技」，內行人高利、高酬，外行人則唯恐後人，亦步亦趨。
　　電腦界為了謀取近利，在軟件設計的過程上，常採用最缺乏工作效率的高階語言。但是由於高階語言易於製作，生產成本低，只是苦了「無知無覺」的買者。為了追求效率往往要花費更多的代價，購買更昂貴的、更新型的硬體，以滿足其效率的需要。
　　有人說高階語言製作的程式還有一個組合語言無法比擬的優點，就是很容易「轉移」到其他的機種上。事實上，目前微電腦市場僅存兩種機型：一為IBM PC系列及其兼容機，另一為MACINTACH 。而這兩者所有的軟件，不論採用哪一種語言，都無法輕易地「轉移」！
　　一般說來，任何一種新的微電腦上市，其執行速度及記憶容量每增加一倍，其價格亦成正比上昇。是不是有必要非改進硬體，才能達到效率的要求呢？如果我們能澈底瞭解程式語言的特性，當會明確地認知怎樣才具最大邊際效益。
　　這也是進化的基本法則之一，當電腦技術成熟之時，真正的效率才會受到重視。同理，在電腦應用效率達到最高點時，也就是電腦技術成熟的時機。我們如果能掌握這個原則，自不難看到長遠的發展趨勢，洞燭機先。

四、組合語言之效率

　　根據定律一，組合語言之效率是不容置疑的，因為組合語言相當於電腦運行的「機器命令」，能直接產生「功率」。
　　生產成本有多種意義，在此我們僅討論其中兩點：一是生產過程所需的時間，一是產品的直接成本。
　　組合語言能以最小的空間，發揮最大的功能。顯然，在等效的功能下，其成品所佔空間最小，成本最低。但是對生產過程所需時間而言，組合語言就處於相當不利的地位。除非能有一種方法，可以改進組合語言製作的效率。
　　這正是本書的主要目的：介紹一種方法，以提高組合語言之製作效率。
　　我們的目標不僅在提高數倍的製作效率，並且還要証明，用一種特殊的手段，能將組合語言設計的「模組」，如同砌磚一般，建造出資訊的金字塔來。這樣不僅能滿足定律三，而且完全符合定律四的要求。
　　最重要的，是這種效率的達成，在於利用人的「智力」。我認為在宇宙進化的過程中，到目前為止，「人智」就是最高效率的結晶。任何人若要追求效率，應自己先下手，與其坐待硬體的改進，不如充實程式寫作的方法及技巧，至少，這些都操縱在自己的手裏。

五、模組的效率

　　模組並不是一個新觀念，在人類文明發展史上，人一直致力於瞭解自己身處的宇宙。這種瞭解，實際上就是模組應用的觀念，將宇宙大環境，分解成為人所能認知的小環境，進而將小環境再分解成為個人的經驗素材。
　　這樣一層層地分解下去，便有了「概念、知識」。換句話說，概念及知識，就是一個個代表人類對客觀認知的模組。
　　基於模組的特性，人才能靈活地加以應用，因而產生了「人類文明」。同理，當電腦的軟件，也演化為模組方式，進一步大量推廣運用時，電腦文明的時代，即將到來。
　　模組的效率是結構性效率的最高表現，在我們處身的宇宙中，無處沒有結構，無一不受到結構的支配。有關模組規劃、製作和應用，將在第四章第三節、模組觀念中詳加討論。

　

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