初級程序員比招式,，高級程序員只看內(nèi)功,！對于程序員來說，計算機組成原理相關知識重要嗎,？

不知道大家有沒有發(fā)現(xiàn)各個大學計算機系的培養(yǎng)計劃,，它們都有差不多十來門核心課程。其中,，“計算機組成原理”卻是入門和底層知識的第一課,。

為什么這樣說？想象一下,，一名賽車手不知道賽車的內(nèi)部構成和工作原理,，你覺得他能駕馭賽車,，在專業(yè)賽事中奪冠嗎,？

同樣的道理，要成為一名優(yōu)秀的軟件工程師,，寫得一手好程序,，就要了解計算機是怎么工作的，深入計算機組成原理,。

我們直接用肉眼來看,，計算機是由CPU、內(nèi)存,、顯示器這些設備組成的硬件,，而大部分人工作后從事的是軟件開發(fā)，顯然,，在硬件和軟件之間需要一座橋梁,，而“計算機組成原理”就扮演了這樣一個角色，它既隔離了軟件和硬件,，也提供了讓軟件無需關心硬件,，就能直接操作硬件的接口。

簡單地說,，你只需要對硬件有原理性的理解,，就可以信賴硬件的可靠性,，安安心心用高級語言來寫程序。無論是寫操作系統(tǒng),、編譯器這樣的硬核代碼,，還是寫Web應用、手機App這樣的應用層代碼,，你都可以做到心里有底,。

如上圖，學習組成原理之后,，向下,，你可以學習數(shù)字電路相關的課程，向上,，你可以學習編譯原理,、操作系統(tǒng)這些核心課程。它會讓你真正對計算機的知識有一個全局的了解,。

當然,，這門課還可以直接解決你在并發(fā)編程、性能優(yōu)化中經(jīng)常遇到的一些困惑,，比如CPU Cache的原理是什么,，CPU和I/O之間是如何通信的，虛擬內(nèi)存是要解決什么問題,。

如果你看過倚天屠龍記,，會發(fā)現(xiàn)張無忌幾個時辰，就把別人幾十年沒有練成的乾坤大挪移學會了,，最根本的原因,，是他有“九陽神功”練就的內(nèi)功底子！

同樣的,，深入學習這門“底層知識”,，就是在練扎馬步、核心肌肉力量,，提升你自己的“根骨”和“資質(zhì)”,，從而拔高你發(fā)展的上限。

如何系統(tǒng)的學習,？

作為計算機底層知識第一課,，當然不那么好啃，概念多,，太抽象,，難理解，不好學以致用。我身邊不少想打好這門“硬核內(nèi)功”的工程師,，大都是買了資料,，前面100頁已經(jīng)發(fā)黃了，后面500頁從來沒有打開過,；不少非科班出身的程序員,，直接說“這些書根本看不懂”，典型的“買書如山倒,，讀書如抽絲”,。

在這里特別推薦個靠譜的學習資料，極客時間的新專欄《深入淺出計算機組成原理》,，在考研統(tǒng)考的4門核心基礎課程中,，極客時間已經(jīng)出了數(shù)據(jù)結構與算法、操作系統(tǒng),，計算機網(wǎng)絡相關的3門很受歡迎的計算機基礎課程,，這是第4門也是非常重要的第一課，等你做了多年開發(fā)以后,，會發(fā)現(xiàn),，原來這么多年就是圍繞這4門課程打轉(zhuǎn)。

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這個課的作者是徐文浩,，一個目前正在創(chuàng)業(yè)的工程師,。7歲開始接觸代碼，近30年的碼齡,，畢業(yè)于上海交通大學計算機系,，在 Trilogy Software 寫過各種大型企業(yè)軟件，也曾任 MediaV 技術總監(jiān),，從零開始搭建支撐每天百億流量的廣告算法系統(tǒng),，提升了十倍以上的廣告收入和 ROI,；2016年底進軍人工智能領域,，創(chuàng)辦 BotHub.AI，成為唯一進入 F8 大會開發(fā)者代表的中國公司,。

為什么推薦這門課程,？

極客時間平臺我本身一直都很認可和信任，更重要的是我看了目錄和內(nèi)容,，感覺確實不錯,，為了針對性的解決大家學習中的困難，徐文浩在專欄中結合自己多年硬件研究和軟件開發(fā)經(jīng)驗,，通過日常工作實際場景 硬件發(fā)展歷史 軟件開發(fā)案例,，深入淺出的為你講解計算機組成原理的核心知識，教你真正看懂、學會,、記住,，從源頭理解軟、硬件的共同之處,，洞悉性能問題的本質(zhì),，學以致用。

為了方便大家的學習,，徐文浩老師特地整理了一份學習腦圖,，希望你對將要學習的內(nèi)容有個總綱的了解，做到心中有數(shù),。

你能獲得什么,？

1、學以致用的計算機底層知識

專欄會以日常開發(fā)中的真實案例,，幫你理解計算機的各個組件是怎么運作的,，遇到問題的根源是什么，從知識→應用→知識,，形成閉環(huán),，學以致用。

比如說,，CPU里面的冒險和分支預測的策略,，就好像在接力賽跑里面后面幾棒的選手早點起跑，如果交接棒沒有問題,，自然占了便宜,，但是如果沒能交接上，就會吃個大虧,。

2,、30 計算機組成原理核心要點

作者會把整個的計算機組成原理通過指令、計算,、CPU,、存儲系統(tǒng)和IO串起來，以一個程序的執(zhí)行過程進行逐層分解,，從歷史視角講清楚“是什么”,，結合案例講清楚“怎么做”，帶你搞懂計算機組成原理中最核心,、最重要的內(nèi)容,。

3、洞悉性能問題的本質(zhì)

學習計算機組成原理,，其實就是理解計算機是怎么運作的,，以及為什么這么運作,。在此基礎上，我們才能又快又準地優(yōu)化性能,，提升效率,。而我們想要解決性能問題，其實就是在此基礎上,，去關注時鐘周期時間,、每條指令的平均時鐘周期數(shù)CPI、指令數(shù),。

4,、組成原理在工業(yè)界的實際應用

理解了計算機各個組件的運作之后，還將手把手帶你實操,。利用存儲器層次結構設計大型 DMP 系統(tǒng),，并通過 Disruptor，跟你一起感受 CPU 的風馳電掣,，讓你真正學有所用,。

“練拳不練功，到老一場空”,。做一個真正的工程師,，越早弄清楚計算機的底層原理，在你的知識體系中“儲蓄”起這些知識,，也就意味著你有越長的時間來收獲學習知識的“利息”,。長久的“復利效應”，會讓你的未來走的更遠更輕松,。