課程介紹

課程來自于 極客時間專欄課-徐文浩-深入淺出計算機組成原理（完結）

計算機組成原理是指計算機硬件系統所包含的各個部分之間的組成、運行和互相協作的基本原理。深入淺出計算機組成原理，需要從以下幾個方面進行講解：

1. 計算機硬件系統的組成：計算機硬件系統由中央處理器、存儲器、輸入輸出設備及總線等組成。其中，中央處理器是計算機的核心，并且又分為控制器和算術邏輯單元兩部分。

2. 計算機系統的層次結構：計算機系統采用分層結構設計，從低到高分為物理層、邏輯層、操作系統層和應用層。每一層都有其特定的功能和服務。

3. 信息的表示與處理：計算機系統采用二進制數字對數據和指令進行表示和處理，因此理解二進制數系統是理解計算機系統的基礎。

4. 存儲器的結構和管理：存儲器是計算機系統中存儲數據和程序的地方，包含主存儲器和輔助存儲器。對于如何管理存儲器，需要考慮存儲器的分配、保護、調度和頁面置換等問題。

5. 控制器的設計和實現：控制器是整個計算機系統的指揮中心，它負責讀取指令、解碼、執行指令并控制各個部件的工作。對于如何設計和實現控制器，需要考慮指令周期、微程序、流水線等問題。

總之，深入淺出計算機組成原理需要對計算機系統的各個方面有一個全面的了解，并且需要掌握一些常見的設計思想和方法，例如結構化設計、模塊化設計和體系結構設計等。只有掌握了這些基礎知識，才能更好地理解和應用計算機組成原理。

你將獲得

學以致用的計算機底層知識；

30+ 計算機組成原理核心要點；

洞悉性能問題的本質；

組成原理在工業界的實際應用。

無論你想要向上學習計算機的底層知識，比如編譯原理、操作系統、體系結構，還是想要向下學習數字電路、數字邏輯等內容，都要先掌握計算機組成原理。這門課不僅能讓你對計算機體系有一個總綱的認識，當你選擇研究更深入的領域時也大有裨益。

那如何才能學會計算機組成原理呢？作為一名工程師，你應該明白，學習的關鍵是要搞懂原理、掌握本質、解決問題。而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要這么運作，在此基礎上，我們才能又快又準地優化性能，提升效率。

在徐文浩看來，學習計算機組成原理，就是通過指令、計算、CPU、存儲系統和 I/O，掌握整個計算機運作過程的核心知識點；通過拆解程序的執行過程，對計算機系統有一個全貌的了解。

因此，在這個專欄里，他將結合自己多年的硬件研究成果和軟件開發經驗，通過硬件發展歷史和軟件開發案例，深入淺出地為你講解計算機組成原理的核心知識和典型應用，繼而幫你從源頭理解硬件原理和軟件架構的共通之處，洞悉性能問題的本質。

專欄分為三個模塊。

入門篇

學習計算機組成原理，最關鍵的問題就是學什么、怎么學、有什么用。因此這一模塊會給你一張知識地圖，告訴你學習路徑，并提供“從多方面提升性能”這一最終目標的實現思路。

原理篇

這一模塊將為你摘出計算機組成的五大部分（控制器、運算器、存儲器、輸入和輸出設備）中，與當下開發最相關的知識和問題，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、最重要的內容。

應用篇

理解了計算機各個組件的運作之后，最后一個模塊將手把手帶你實操。利用存儲器層次結構設計大型 DMP 系統，并通過 Disruptor，跟你一起感受 CPU 的風馳電掣，讓你真正學有所用。

課程介紹

文件目錄

01-入門篇 (5講)

02-原理篇：指令和運算 (12講)

03-原理篇：處理器 (6講)

04-原理篇：存儲于IO系統(1講)

05-應用篇 (5講)

06-加餐 (1講)