大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)整理

發(fā)布時(shí)間：2025-10-17 | 來源：互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理

1、計(jì)算機(jī)組成原理

如果你不是做操作系統(tǒng)／驅(qū)動(dòng)程序的，直接和硬件打交道的機(jī)會(huì)很少，因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)已經(jīng)把他們屏蔽掉了，提供了抽象的API給我們使用。

但是還必須理解馮諾依曼體系的結(jié)構(gòu)，CPU和內(nèi)存，硬盤，各種外設(shè)之間的關(guān)系，寄存器、緩存等知識(shí)。CPU有哪些指令，如何執(zhí)行這些指令，如果實(shí)現(xiàn)數(shù)組，結(jié)構(gòu)體，函數(shù)調(diào)用，這就涉及到匯編的知識(shí)。像原碼反碼，補(bǔ)碼，定點(diǎn)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算也是編程中必備的知識(shí)，幾乎每種語(yǔ)言都要涉及。

現(xiàn)在很多語(yǔ)言都是在虛擬機(jī)上運(yùn)行的，你只要是了解了計(jì)算機(jī)的組成原理，再去看哪些虛擬機(jī)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)概念都是相通的。另外CPU中的緩存，緩存一致性協(xié)議，DMA的異步思想都會(huì)在應(yīng)用層中有所體現(xiàn)?！毒幋a》是一個(gè)更加科普性，但是也更加有趣的講組成原理的書。

2、操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)是比較枯燥的，站在應(yīng)用層的角度，我認(rèn)為重點(diǎn)是掌握操作系統(tǒng)對(duì)外提供的抽象，包括進(jìn)程、線程，文件，虛擬內(nèi)存，以及進(jìn)程間的通信問題。

幾乎所有的編程語(yǔ)言都會(huì)涉及到對(duì)多進(jìn)程或者多線程編程的支持，特別是多線程的并發(fā)編程，所以必須得搞明白他們的本質(zhì)是什么，線程都有哪些實(shí)現(xiàn)方式。得真正地體會(huì)到“進(jìn)程是資源分配的最小單位，線程是調(diào)度的最小單位?！边@句話的含義。

幾乎所有的編程語(yǔ)言都會(huì)涉及到鎖和死鎖，最好在最底層理解鎖是怎么實(shí)現(xiàn)的。需要理解虛擬內(nèi)存和物理內(nèi)存直接的關(guān)系，分段和分頁(yè)，文件系統(tǒng)的基本原理。對(duì)于進(jìn)程的調(diào)度，頁(yè)面分配／置換算法，磁盤的調(diào)度算法，I／O系統(tǒng)，我認(rèn)為優(yōu)先級(jí)比較低。

3、數(shù)據(jù)庫(kù)

這個(gè)和日常工作結(jié)合極其緊密，不用我再多說，包括最基本的SQL，各種范式，事務(wù)及其隔離級(jí)別，事務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式，索引及其實(shí)現(xiàn)方式，B＋樹等等。

4、編譯原理

你一輩子也許都不會(huì)去寫一個(gè)編譯器，但是很有可能會(huì)利用現(xiàn)成的工具去生成/操作一個(gè)抽象語(yǔ)法樹（AST），甚至可以會(huì)寫一個(gè)DSL（領(lǐng)域特定語(yǔ)言）。所以你得理解詞法分析、語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析，中間代碼生成，代碼優(yōu)化這個(gè)基本編譯的過程。

擴(kuò)展資料

Cache的原理

如果存在（命中），則直接返回該數(shù)據(jù)；如果不存在（失效），再去訪問內(nèi)存——先把內(nèi)存中的相應(yīng)數(shù)據(jù)載入緩存，再將其返回處理器。

提供“高速緩存”的目的是讓數(shù)據(jù)訪問的速度適應(yīng)CPU的處理速度，通過減少訪問內(nèi)存的次數(shù)來提高數(shù)據(jù)存取的速度。

Cache技術(shù)所依賴的原理是”程序執(zhí)行與數(shù)據(jù)訪問的局部性原理“，這種局部性表現(xiàn)在兩個(gè)方面：時(shí)間局部性：如果程序中的某條指令一旦執(zhí)行，不久以后該指令可能再次執(zhí)行，如果某數(shù)據(jù)被訪問過，不久以后該數(shù)據(jù)可能再次被訪問。