学了半天,计算机组成原理,到底有啥用?

相信很多朋友大学中都学过一门微机原理的课，涉及到汇编和最基本的CPU和外设，甚至可能还做过实验。其实这门课上行还有一个偏理论的课，叫做《计算机组成原理》。

这门课很有意思，搞计算机的很多人觉得用不上，搞硬件的又很少学。

下面从几个领域和方向介绍下这课的作用。

先说硬件领域。

问个问题，一个传感器输出0-20k的PFM脉冲，设计一个传感器接口，将某个时间窗内读到的脉冲数送给CPU。这个需求，是用MCU做还是用模拟电路搭？为什么？如果用模拟电路，最低复杂度是什么样的。

这个电路本质是一个有限状态机，74器件即可搭出。

再比如，你做x86硬件系统的设计，是外设的问题，还是BIOS的问题，系统工作到底卡在了哪一步骤，哪个层面？硬件？固件？OS?甚至有些x86高级的硬件工程师需要对计算机架构及组成原理有所了解。

计算机组成原理能够告诉我们软硬件的边界。

再说CPU设计，群友老李之前用74系列数字逻辑芯片设计过一款CPU。主要考察的是数字电路和计算机组成原理的知识。

随着RISC-V架构的兴起，很多人涌入这个领域。中科大的一生一芯计划，一个国外的一些大学，本科生就可以用FPGA设计出CPU，甚至可流片。

这样看来，电子，通信等领域的学生涌入微电子行业，谋求更好的发展，也未尝不是一条好路子。

最后说说编程及软件开发。不管是做嵌入式编程，还是做软件开发，懂计算机组成原理，在基础上，可以秒杀大多数从业者。一些做软件的，尤其是电子专业做软件的朋友，由于不像计算机专业那样，有这些基础课程，所以可能比计算机专业的人在这方面可能是劣势。这也是计算机考研的必修课。

下面的观点也挺鲜明的：这是科班与培训班的区别。

只能说，太真实了。我上学的时候，就没学好组成原理。后来到工作中就发现，增删改查还可以，遇到点底层问题就懵逼，而那些基本功好的科班生，学新东西都很快，升职加薪更是轻轻松松。

我想，这也是一个人能否去大厂的一个区别。毕竟大厂都很看重基本功，尤其想做一名优秀的工程师，如果都不了解计算机是怎么工作的，程序在计算机中怎么运作的，那怎么行得通呢？

像我经常会收到一些粉丝的反馈：升小领导接触更多项目后，感觉自己底层原理很弱，在编程的时候总有空中楼阁的感觉；有的说工作多年，竟然看不懂科班出身同事实现的数据序列化协议，太尴尬了；还有人日常搬运代码，遇到些网络或者数据库里的乱码、强制类型转换等等大坑，就懵逼了。

说白了，就是基本功出了问题。这也是为什么，很多人在工作两年后，反而回去补组成原理这些专业课知识。 

而且，计算机领域的学科渗透和交叉很厉害，学点底层的东西，有一门精通，你找工作就很占优势。

作为计算机入门和底层知识的第一课，组成原理其重要程度，就和数据结构与算法一样，都是程序员必修的“硬核内功”。

要知道，它可以直接解决你在并发编程、性能优化中经常遇到的一些困惑，比如 CPU Cache 的原理是什么，CPU 和 I/O 之间是如何通信的，虚拟内存是要解决什么问题。可以说，你基本可以掌握计算机的全貌了。

 

我曾经下苦功，想好好啃啃组成原理，但概念多，太抽象，难理解，不好学以致用。资料我也看过不少，说句不好意思的，我大部分买来的书，都是前面 10 页已经发黄了，后面 500 页从来没有打开过。

 

只啃原理不行的，还是要与实际代码工作相结合，在这我分享一份，之前收藏的学习资料 —— 「组成原理全景图」，把零散的概念系统地整理在一起，建议收藏：

 

这张思维导图，出自徐文浩的专栏《深入浅出计算机组成原理》，这课可以说是我在极客时间学习，收获最大的课之一了，他用工作实际场景 + 软件开发案例，讲了 30+ 组成原理的核心知识，教你真正看懂、学会、记住，从源头理解软、硬件的共同之处，洞悉性能问题的本质。

除了理论讲的透彻，最重要的，还结合工业界的应用，要知道徐文浩老师在创业，随手就是各种实践案例，简直是一个宝藏老师，宝藏课程，口碑那么好，群众的眼睛是雪亮的，我目前 2 刷完毕，真是常看常新，时时有收获。

 

秒杀 + 口令「 yuanli999 」

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我来介绍下徐文浩， BotHub.AI 创始人，从 7 岁开始接触代码，近 30 年的码龄。写过各种大型企业软件，从零开始搭建支撑每天百亿流量的广告算法系统，提升了十倍以上的广告收入和 ROI，工业界的牛人了。

 

现在专栏已经更新完毕，一共 62 讲。跟着读下来，最大的感触是，这个老师太会讲了，要知道越是底层的东西，越不好讲透，能把这么枯燥无聊的原理，讲得明明白白，讲述中还充满了魔力，又吸引着我去深挖下去。

 

比如，特色之一：图文并茂，配合给大家讲解复杂问题，简洁又清晰。

 

一图胜千言，理论看不懂，拆开了揉碎了，总能明白吧。

 

比如，专栏特色之二：每个章节都会留个符合内容的思考题，徐文浩老师经常在评论里解答，这种耐心、负责的分享精神，真的很难得了。

 

我的建议，光读文章可不够，还得多看看下面的思考题，更精彩，而且往往能有新的启发。

 

 

关于组成原理对程序员的作用，我再来引用一下 Rust 大神张汉东在知乎上的回答：

大家都知道，计算机考研统考有 4 门核心基础课程：数据结构与算法、操作系统，计算机网络，以及组成原理，等你做了多年研发以后，会发现，原来这么多年就是围绕这 4 门课程打转。

 

关于基本功的重要性，我觉得怎么强调都不过分，记得《倚天屠龙记》里，张无忌几个时辰，就把别人几十年没有练成的乾坤大挪移学会了，最根本的原因，是他有“九阳神功”练就的内功底子。

 

同样的，深入学习这门“底层知识”，就是在练扎马步、核心肌肉力量，提升你自己的“根骨”和“资质”，从而拔高你发展的上限。

 

下面是专栏的目录，看着感觉很不错，理论和实践相结合。

 

都说大学玩游戏，工作来补课，出来混迟早要还的。

所以还是那句话：种一棵树最好的时间是十年前，其次是现在，抓住机会。

再次提醒 ：

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