深入浅出计算机组成原理-带你掌握计算机体系全貌

深入浅出计算机组成原理-带你掌握计算机体系全貌

课程目录

入门篇 (5讲)

开篇词 | 为什么你需要学习计算机组成原理?

01 | 冯·诺依曼体系结构:计算机组成的金字塔

02 | 给你一张知识地图,计算机组成原理应该这么学

03 | 通过你的CPU主频,我们来谈谈“性能”究竟是什么?

04 | 穿越功耗墙,我们该从哪些方面提升“性能”?

原理篇:指令和运算 (12讲)

05 | 计算机指令:让我们试试用纸带编程

06 | 指令跳转:原来if…else就是goto

07 | 函数调用:为什么会发生stack overflow?

08 | ELF和静态链接:为什么程序无法同时在Linux和Windows下运行?

09 | 程序装载:“640K内存”真的不够用么?

10 | 动态链接:程序内部的“共享单车”

11 | 二进制编码:“手持两把锟斤拷,口中疾呼烫烫烫”?

12 | 理解电路:从电报机到门电路,我们如何做到“千里传信”?

13 | 加法器:如何像搭乐高一样搭电路(上)?

14 | 乘法器:如何像搭乐高一样搭电路(下)?

15 | 浮点数和定点数(上):怎么用有限的Bit表示尽可能多的信息?

16 | 浮点数和定点数(下):深入理解浮点数到底有什么用?

原理篇:处理器 (18讲)

17 | 建立数据通路(上):指令+运算=CPU

18 | 建立数据通路(中):指令+运算=CPU

19 | 建立数据通路(下):指令+运算=CPU

20 | 面向流水线的指令设计(上):一心多用的现代CPU

21 | 面向流水线的指令设计(下):奔腾4是怎么失败的?

22 | 冒险和预测(一):hazard是“危”也是“机”

23 | 冒险和预测(二):流水线里的接力赛

24 | 冒险和预测(三):CPU里的“线程池”

25 | 冒险和预测(四):今天下雨了,明天还会下雨么?

26 | Superscalar和VLIW:如何让CPU的吞吐率超过1?

27 | SIMD:如何加速矩阵乘法?

28 | 异常和中断:程序出错了怎么办?

29 | CISC和RISC:为什么手机芯片都是ARM?

30 | GPU(上):为什么玩游戏需要使用GPU?

31 | GPU(下):为什么深度学习需要使用GPU?

32 | FPGA和ASIC:计算机体系结构的黄金时代

33 | 解读TPU:设计和拆解一块ASIC芯片

34 | 理解虚拟机:你在云上拿到的计算机是什么样的?

原理篇:存储与I/O系统 (17讲)

35 | 存储器层次结构全景:数据存储的大金字塔长什么样?

36 | 局部性原理:数据库性能跟不上,加个缓存就好了?

37 | 高速缓存(上):“4毫秒”究竟值多少钱?

38 | 高速缓存(下):你确定你的数据更新了么?

39 | MESI协议:如何让多核CPU的高速缓存保持一致?

40 | 理解内存(上):虚拟内存和内存保护是什么?

41 | 理解内存(下):解析TLB和内存保护

42 | 总线:计算机内部的高速公路

43 | 输入输出设备:我们并不是只能用灯泡显示“0”和“1”

44 | 理解IO_WAIT:I/O性能到底是怎么回事儿?

45 | 机械硬盘:Google早期用过的“黑科技”

46 | SSD硬盘(上):如何完成性能优化的KPI?

47 | SSD硬盘(下):如何完成性能优化的KPI?

48 | DMA:为什么Kafka这么快?

49 | 数据完整性(上):硬件坏了怎么办?

50 | 数据完整性(下):如何还原犯罪现场?

51 | 分布式计算:如果所有人的大脑都联网会怎样?

应用篇 (5讲) 

52 | 设计大型DMP系统(上):MongoDB并不是什么灵丹妙药

53 | 设计大型DMP系统(下):SSD拯救了所有的DBA

54 | 理解Disruptor(上):带你体会CPU高速缓存的风驰电掣

55 | 理解Disruptor(下):不需要换挡和踩刹车的CPU,有多快?

结束语 | 知也无涯,愿你也享受发现的乐趣

答疑与加餐 (5讲)

特别加餐 | 我在2019年F8大会的两日见闻录

FAQ第一期 | 学与不学,知识就在那里,不如就先学好了

用户故事 | 赵文海:怕什么真理无穷,进一寸有一寸的欢喜

FAQ第二期 | 世界上第一个编程语言是怎么来的?

特别加餐 | 我的一天怎么过?

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