计算机科学方面的硬件知识？

Question

作为一名计算机科学专业的学生，需要多少硬件知识才能完全理解“操作系统”和“计算机体系结构”课程？

Answer 1

两种想法：

首先，所有的东西都是并行的。多线程是一回事，多核是另一回事。有很多关于缓存、内存架构、资源分配等方面的问题，其中许多都是为你“处理”的，但你对金属了解得越多越好。

第二，硬件中的数字表示。这与计算机科学本身一样古老，但它仍然让每个人都感到困惑。不知道这是谁说的，但它是完美的：“将无穷多的数字映射到有限数量的比特上涉及到近似。”了解这一点和一般的数值分析将节省您的时间。序列化和字节顺序等。

再说了，这很有趣！

Answer 2

在这个层面上，你知道的越多越好，但最基本的是计算机体系结构的布尔逻辑设计。了解如何从基本逻辑单元(与、或、时钟)设计寄存器、加法器、多路复用器、触发器等。您可能会从对ASM、内存映射IO和中断的基本了解开始理解操作系统。

编辑:我不确定你所说的“硬件”是什么意思，你认为逻辑设计就是硬件吗？或者你说的是晶体管？我认为理解半导体的基础知识不会有什么坏处，但架构是在真正的硬件级别之上抽象出来的。我还想说，操作系统是在架构之上抽象出来的。

Answer 3

在最基本的层面上，您应该了解Von Neumann architecture以及它如何映射到现实生活中的计算机。除此之外，越多越好。而不仅仅是OS -垃圾收集和虚拟机语言，堆、堆栈和指令如何工作和执行，因此您知道哪些性能会很差，以及如何改进它以充分利用体系结构。