后端知識(shí)那么多，重點(diǎn)要學(xué)啥？

發(fā)布日期： 2025-03-11 閱讀量： 作者： 小編

計(jì)算機(jī)組成原理

首先要講的自然就是計(jì)算機(jī)組成原理相關(guān)的知識(shí)了，當(dāng)然這并不是和你單單的介紹計(jì)算機(jī)是什么組成的，不是教你如何組裝電腦，而是告訴你比如計(jì)算機(jī)是如何運(yùn)算我們的數(shù)據(jù)的、CPU這個(gè)大腦是如何高效處理我們的邏輯的、CPU又是如何與內(nèi)存之間通信的，加快執(zhí)行我們的程序在CPU維度有哪些優(yōu)化以及我們運(yùn)行程序的時(shí)候如何解決CPU和內(nèi)存、內(nèi)存和磁盤(pán)之間的速度鴻溝等等...

這里我和大家推薦《計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì) 硬件/軟件接口》這本書(shū)

學(xué)習(xí)這本書(shū)你可以獲取以下知識(shí)：

計(jì)算機(jī)是怎么從大型設(shè)備逐漸發(fā)展到今天的個(gè)人PC機(jī)，以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的8個(gè)偉大的思想：面向摩爾定律的設(shè)計(jì)、抽象的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、加速大概率事件、通過(guò)并行提高性能、通過(guò)流水線提供性能、通過(guò)預(yù)測(cè)提供性能、存儲(chǔ)器層次、通過(guò)冗余提高可靠性。

如何判斷一個(gè)CPU的性能？最直白的反應(yīng)就是CPU夠不夠快，也就是我們的程序要跑多久，這個(gè)響應(yīng)時(shí)間我們一般稱(chēng)之為CPU執(zhí)行時(shí)間，這里需要注意的是CPU執(zhí)行時(shí)間并不包含程序執(zhí)行期間涉及的IO，再細(xì)分的話(huà)，又可以分為用戶(hù)CPU時(shí)間和系統(tǒng)CPU時(shí)間

有無(wú)符號(hào)數(shù)和無(wú)符號(hào)數(shù)是如何表示的？CPU如何進(jìn)行比較運(yùn)算、分支判斷、循環(huán)執(zhí)行的？我們的代碼其實(shí)是要經(jīng)過(guò)編譯、匯編、鏈接這樣幾個(gè)流程的，加法、減法、乘法、除法以及浮點(diǎn)數(shù)相關(guān)的運(yùn)算在計(jì)算機(jī)層面是如何被實(shí)現(xiàn)的。

CPU是如何進(jìn)行數(shù)據(jù)冒險(xiǎn)，控制冒險(xiǎn)的？流水線技術(shù)是如何提供吞吐的，處理器的數(shù)據(jù)通路和控制同路是如何設(shè)計(jì)的。

再接下來(lái)就是存儲(chǔ)器相關(guān)的知識(shí)了，比如虛擬內(nèi)存技術(shù)、程序分段技術(shù)、分頁(yè)技術(shù)，當(dāng)發(fā)生缺頁(yè)后如何找到磁盤(pán)頁(yè)的，以及為了提升地址的查詢(xún)速度，做了哪些優(yōu)化，頁(yè)表的好處與壞處是什么？TLB的好處與壞處是什么？

總之，學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)組成之后，內(nèi)功絕對(duì)可以大增。如果覺(jué)得書(shū)本知識(shí)枯燥難以閱讀的話(huà)，我這里再給你推薦個(gè)視頻：計(jì)算機(jī)科學(xué)速成課(https://www.bilibili.com/video/BV1EW411u7th)

非常生動(dòng)形象的課，一共40集，每集大概10分鐘，全部看完7個(gè)小時(shí)足矣，非常適合入門(mén)，這個(gè)視頻配上書(shū)籍，簡(jiǎn)直完美。

操作系統(tǒng)

學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)組成原理之后，我們會(huì)了解計(jì)算機(jī)各個(gè)硬件之間是如何協(xié)調(diào)工作的，那么接下來(lái)就是肝操作系統(tǒng)了，操作系統(tǒng)是處于計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源之間的程序。從程序員的角度來(lái)看，學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)可以幫助我們更好的了解程序是如何被調(diào)度的等等。操作系統(tǒng)需要處理如管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序、控制輸入設(shè)備與輸出設(shè)備、操作網(wǎng)絡(luò)與管理文件系統(tǒng)等基本事務(wù)，操作系統(tǒng)也提供一個(gè)讓用戶(hù)與系統(tǒng)交互的操作界面。這里和大家推薦《現(xiàn)代操作系統(tǒng)》這本書(shū)

通過(guò)學(xué)習(xí)這本書(shū)你可以獲得以下知識(shí)：

進(jìn)程是什么、進(jìn)程的模型、進(jìn)程的創(chuàng)建、進(jìn)程的終止、進(jìn)程的層次結(jié)構(gòu)、進(jìn)程的實(shí)現(xiàn)、多道程序的設(shè)計(jì)模型

線程是什么、線程模型、用戶(hù)空間的線程、內(nèi)核空間的線程、單線程與多線程的優(yōu)缺點(diǎn)

進(jìn)程間可以通過(guò)哪些方式來(lái)通信，什么是進(jìn)程間的競(jìng)爭(zhēng)條件、臨界區(qū)

調(diào)度過(guò)程涉及到的算法，比如先來(lái)先服務(wù)、短作業(yè)優(yōu)先算法、最短剩余時(shí)間優(yōu)先以及比較公平的時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度

常見(jiàn)的頁(yè)面置換算法有哪些，比如最優(yōu)頁(yè)面置換算法、最近未使用頁(yè)面置換算法以及最近最少使用頁(yè)面置換算法等等

文件系統(tǒng)的了解，比如有關(guān)文件的構(gòu)造、命名、訪問(wèn)、使用、保護(hù)、實(shí)現(xiàn)和管理是怎么設(shè)計(jì)的

IO設(shè)備的了解，比如如何讀寫(xiě)IO設(shè)備的內(nèi)容，常見(jiàn)的有內(nèi)存映射IO、直接存儲(chǔ)器存取

了解什么是死鎖，造成死鎖的條件以及解決死鎖的經(jīng)典方法，如何預(yù)防死鎖等等

如果覺(jué)的書(shū)本知識(shí)難以閱讀的話(huà)，這里也推薦個(gè)視頻操作系統(tǒng)-清華大學(xué)(https://www.bilibili.com/video/BV1wq4y1M7qf)

這是由清華大學(xué)的老師講的操作系統(tǒng)視頻課，簡(jiǎn)單、通俗易懂，每段視頻的時(shí)長(zhǎng)也不長(zhǎng)，大概就10來(lái)分鐘。

TCP/IP

當(dāng)具備了計(jì)算機(jī)組成、操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)后，接下來(lái)就可以看看網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的內(nèi)容了，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中面試官最喜歡問(wèn)的就是TCP/IP相關(guān)的知識(shí)了，關(guān)于這方面的知識(shí)，我推薦一本書(shū) 《圖解》TCP/IP

這本書(shū)全文基本都是圖文結(jié)合的，閱讀起來(lái)非常輕松，不得不說(shuō)這個(gè)日本作者很牛逼，可以把很復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議解釋的這么簡(jiǎn)單，關(guān)鍵圖文的方式更加容易記憶。

我這里還推薦一本掘金小冊(cè) 《深入理解 TCP 協(xié)議：從原理到實(shí)戰(zhàn)》

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