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(jī)組成原理相關(guān)知識重要嗎？

不知道大家有沒有發(fā)現(xiàn)各個大學(xué)計算機(jī)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(jī)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(gòu)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(jī)是怎么工作的，深入計算機(jī)組成原理。

我們直接用肉眼來看，計算機(jī)是由CPU、內(nèi)存、顯示器這些設(shè)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(jī)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(guān)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(yīng)用、手機(jī)App這樣的應(yīng)用層代碼，你都可以做到心里有底。

如上圖，學(xué)習(xí)組成原理之后，向下，你可以學(xué)習(xí)數(shù)字電路相關(guān)的課程，向上，你可以學(xué)習(xí)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(jī)的知識有一個全局的了解。

當(dāng)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(xué)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(xué)習(xí)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(xué)習(xí)？

作為計算機(jī)底層知識第一課，當(dāng)然不那么好啃，概念多，太抽象，難理解，不好學(xué)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(xué)習(xí)資料，極客時間的新專欄《深入淺出計算機(jī)組成原理》，在考研統(tǒng)考的4門核心基礎(chǔ)課程中，極客時間已經(jīng)出了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、操作系統(tǒng)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的3門很受歡迎的計算機(jī)基礎(chǔ)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(xué)計算機(jī)系，在 Trilogy Software 寫過各種大型企業(yè)軟件，也曾任 MediaV 技術(shù)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(jìn)軍人工智能領(lǐng)域，創(chuàng)辦 BotHub.AI，成為唯一進(jìn)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(rèn)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(xué)習(xí)中的困難，徐文浩在專欄中結(jié)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(jī)組成原理的核心知識，教你真正看懂、學(xué)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(xué)以致用。

為了方便大家的學(xué)習(xí)，徐文浩老師特地整理了一份學(xué)習(xí)腦圖，希望你對將要學(xué)習(xí)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(xué)以致用的計算機(jī)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(jī)的各個組件是怎么運(yùn)作的，遇到問題的根源是什么，從知識→應(yīng)用→知識，形成閉環(huán)，學(xué)以致用。

比如說，CPU里面的冒險和分支預(yù)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(jī)組成原理核心要點

作者會把整個的計算機(jī)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(jìn)行逐層分解，從歷史視角講清楚“是什么”，結(jié)合案例講清楚“怎么做”，帶你搞懂計算機(jī)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(xué)習(xí)計算機(jī)組成原理，其實就是理解計算機(jī)是怎么運(yùn)作的，以及為什么這么運(yùn)作。在此基礎(chǔ)上，我們才能又快又準(zhǔn)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(chǔ)上，去關(guān)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(yīng)用

理解了計算機(jī)各個組件的運(yùn)作之后，還將手把手帶你實操。利用存儲器層次結(jié)構(gòu)設(shè)計大型 DMP 系統(tǒng)，并通過 Disruptor，跟你一起感受 CPU 的風(fēng)馳電掣，讓你真正學(xué)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(jī)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(xué)習(xí)知識的“利息”。長久的“復(fù)利效應(yīng)”，會讓你的未來走的更遠(yuǎn)更輕松。