课程介绍

课程来自于 极客时间专栏课-徐文浩-深入浅出计算机组成原理(完结)

计算机组成原理是指计算机硬件系统所包含的各个部分之间的组成、运行和互相协作的基本原理。深入浅出计算机组成原理,需要从以下几个方面进行讲解:

1. 计算机硬件系统的组成:计算机硬件系统由中央处理器、存储器、输入输出设备及总线等组成。其中,中央处理器是计算机的核心,并且又分为控制器和算术逻辑单元两部分。

2. 计算机系统的层次结构:计算机系统采用分层结构设计,从低到高分为物理层、逻辑层、操作系统层和应用层。每一层都有其特定的功能和服务。

3. 信息的表示与处理:计算机系统采用二进制数字对数据和指令进行表示和处理,因此理解二进制数系统是理解计算机系统的基础。

4. 存储器的结构和管理:存储器是计算机系统中存储数据和程序的地方,包含主存储器和辅助存储器。对于如何管理存储器,需要考虑存储器的分配、保护、调度和页面置换等问题。

5. 控制器的设计和实现:控制器是整个计算机系统的指挥中心,它负责读取指令、解码、执行指令并控制各个部件的工作。对于如何设计和实现控制器,需要考虑指令周期、微程序、流水线等问题。

总之,深入浅出计算机组成原理需要对计算机系统的各个方面有一个全面的了解,并且需要掌握一些常见的设计思想和方法,例如结构化设计、模块化设计和体系结构设计等。只有掌握了这些基础知识,才能更好地理解和应用计算机组成原理。

徐文浩-深入浅出计算机组成原理插图

你将获得

  • 学以致用的计算机底层知识;

  • 30+ 计算机组成原理核心要点;

  • 洞悉性能问题的本质;

  • 组成原理在工业界的实际应用。

无论你想要向上学习计算机的底层知识,比如编译原理、操作系统、体系结构,还是想要向下学习数字电路、数字逻辑等内容,都要先掌握计算机组成原理。这门课不仅能让你对计算机体系有一个总纲的认识,当你选择研究更深入的领域时也大有裨益。

那如何才能学会计算机组成原理呢?作为一名工程师,你应该明白,学习的关键是要搞懂原理、掌握本质、解决问题。而学习计算机组成原理,其实就是理解计算机是怎么运作的以及为什么要这么运作,在此基础上,我们才能又快又准地优化性能,提升效率。

在徐文浩看来,学习计算机组成原理,就是通过指令、计算、CPU、存储系统和 I/O,掌握整个计算机运作过程的核心知识点;通过拆解程序的执行过程,对计算机系统有一个全貌的了解。

因此,在这个专栏里,他将结合自己多年的硬件研究成果和软件开发经验,通过硬件发展历史和软件开发案例,深入浅出地为你讲解计算机组成原理的核心知识和典型应用,继而帮你从源头理解硬件原理和软件架构的共通之处,洞悉性能问题的本质。

专栏分为三个模块。

入门篇

学习计算机组成原理,最关键的问题就是学什么、怎么学、有什么用。因此这一模块会给你一张知识地图,告诉你学习路径,并提供“从多方面提升性能”这一最终目标的实现思路。

原理篇

这一模块将为你摘出计算机组成的五大部分(控制器、运算器、存储器、输入和输出设备)中,与当下开发最相关的知识和问题,从历史视角讲清楚“是什么”,结合案例讲清楚“怎么做”。带你搞懂计算机组成原理中最核心、最重要的内容。

应用篇

理解了计算机各个组件的运作之后,最后一个模块将手把手带你实操。利用存储器层次结构设计大型 DMP 系统,并通过 Disruptor,跟你一起感受 CPU 的风驰电掣,让你真正学有所用。

课程介绍

文件目录

01-入门篇 (5讲)

02-原理篇:指令和运算 (12讲)

03-原理篇:处理器 (6讲)

04-原理篇:存储于IO系统(1讲)

05-应用篇 (5讲)

06-加餐 (1讲)

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