接触代码30年，为什么觉得这门底层知识一定要掌握？| 极客时间

如果从 7 岁第一次在少年宫写程序开始算起，到今天，我的码龄快有 30 年了。

05 年上海交通大学计算机系毕业后，我写过各种大型企业软件，也从零开始搭建过广告算法系统，16 年底进军人工智能领域，这期间我最大的感受就是，软件开发行业发展变化太快了，有时候不免会觉得焦虑，唯一的解决办法，就是迎头赶上，并选择那些最有挑战的去学。

在攻克一个又一个领域之后，我发现这些看似新兴的技术，背后的原理和逻辑却是融会贯通的，无外乎计算机组成原理、数据结构、算法、操作系统这些基础知识，它就像一座大楼的地基，决定了我们的技术高度，而这其中，“计算机组成原理”更是入门和底层知识的第一课。

在这个高级语言层出不穷的时代，我们如果不学汇编、不理解一点硬件，就好比一名赛车手不知道赛车的内部构成和工作原理，你相信他能在专业赛事中夺得冠军吗？

同样的道理，要成为一名优秀的软件工程师，写得一手好程序，就要了解计算机是怎么工作的。

举个例子，如果你不懂浮点数的原理，你能知道为什么计算金额的时候不能用浮点数，而要用定点数或者整数? 为什么在做机器学习、图形运算的时候，我们又会选择使用浮点数？再或者字符编码，为什么会遇到乱码？在 Web 页面展现，网络传输数据、日志文件，又或数据库层面，遇到中文乃至更多语言的乱码的时候，到底是哪里出错了？I/O 也是工程师日常工作中非常重要的一个知识点，当你遇到服务器性能调优的时候，很多时候瓶颈都在 I/O，你会看到机器的 load 很高，看到 io_wait 很大，那么这背后究竟代表什么含义？我们又该从哪些角度去排查问题？

我说的这些问题，你应该常常遇到。在我看来，底层原理知识不等于简单基础知识，或者说不等于不重要的知识。相反，组成原理是让你搞懂计算机的本质。

简单地说，你只需要对计算机的硬件有原理性的理解，就可以信赖硬件的可靠性，安安心心用高级语言来写程序。无论是写操作系统、编译器这样的硬核代码，还是写 Web 应用、手机 App 这样的应用层代码，你都可以做到心里有底。

学习组成原理之后，向下，你可以学习数字电路相关的课程，向上，你可以学习编译原理、操作系统这些核心课程。它会让你真正对计算机的知识有一个全局的了解。

如果你看过倚天屠龙记，会发现张无忌几个时辰，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！

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。

在很早之前，极客时间的编辑找到我，想让我开一个计算机组成原理的课程，在考研统考的 4 门核心基础课程中，极客时间已经出了数据结构与算法、操作系统，计算机网络相关的 3 门很受欢迎的计算机基础课程，这是第 4 门，也是计算机底层知识的第一课，等你做了多年开发以后，会发现，原来这么多年就是围绕这 4 门课程打转。

市面上有不少经典的书籍，我身边很多工程师都买了资料，却只囤积没怎么学，大部分反馈概念偏多，太抽象，难理解，不好学以致用，不少非科班出身的程序员，直接说“这些书根本看不懂”。

基于此，我和极客时间共同打磨了《深入浅出计算机组成原理》专栏，不同于学校的课程和市面上那些晦涩难懂的资料：

我会将理论与实践相结合，以通俗易懂的语言，把 30+ 计算机组成原理的核心知识，通过工程师工作中的实际场景 + 典型案例，教你真正看懂、学会、记住，洞悉性能问题的本质，学以致用。

我是徐文浩，一个目前正在创业的工程师。2005 年上海交通大学计算机系毕业后，在 Trilogy Software 写过各种大型企业软件；曾任 MediaV 技术总监，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；2016 年底进军人工智能领域。我创办的 BotHub.AI，是唯一进入 F8 大会开发者代表的中国公司。

为了方便大家的学习，我特地整理了一份学习脑图，希望你对将要学习的内容有个总纲的了解，做到心中有数。

这个课程上线几天的时间，已经有超 6000 人加入学习了，很开心看到同学们对这个课程重要性的认知，也看到了大家对专栏的期待。

我将以日常开发中的真实案例，让你理解计算机的各个组件是怎么运作的，遇到问题的根源是什么，从知识→应用→知识，形成闭环，学以致用。

我会把整个的计算机组成原理通过指令、计算、CPU、存储系统和 I/O 串起来，以一个程序的执行过程进行逐层分解，从历史视角讲清楚“是什么”，结合案例讲清楚”怎么做“。

理解计算机是怎么运作的，以及为什么这么运作，在此基础上，我们才能又快又准地优化性能，提升效率。而我们想要解决的性能问题，其实就是去关注时钟周期时间、每条指令的平均时钟周期数 CPI、指令数。

我将手把手带你实操，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。

总之，学好这门“硬核内功”，会让你在整个软件开发领域中，看到更加广阔的天地，它还会为你带来更多的职业发展机会，比如像我自己的团队里，有个小伙伴开始是做算法应用开发的，因为有扎实的计算机基础知识，后来就转去开发 TVM 这样的深度学习编译器了，是不是很厉害？

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