计算机组成原理+操作系统+网络

适合人群：

本课程适合计算机专业在校学生、刚入行的程序员、希望夯实计算机基础的开发者、以及想深入理解程序运行底层原理的工程师。无论你是非科班转行需要补齐基础短板，还是科班出身但知识已经模糊遗忘，本课程都将带你系统学习计算机三大核心基础课程，建立完整的计算机知识体系。

你将会学到：

学员将系统掌握计算机组成原理（数据表示/运算器/存储器/指令系统/CPU）、操作系统（进程线程/内存管理/文件系统/并发与同步）、计算机网络（OSI七层模型/TCP/IP/HTTP/Socket） 三大核心知识体系，理解程序从编写到运行的完整过程，掌握计算机底层工作原理，为深入学习编程语言、框架、分布式系统打下坚实基础。

课程简介：

1. 为什么要学习本课程？

计算机基础是程序员的 “内功” ，决定了技术生涯的上限。然而，很多开发者存在以下问题：

• 能写代码能跑项目，但说不清程序是如何在计算机中运行的

• 遇到性能问题无从下手，不知道是CPU、内存还是网络瓶颈

• 不理解进程与线程的区别，写并发程序时总出bug

• 对网络请求一知半解，搞不清TCP三次握手、HTTP/HTTPS区别

• 非科班转行，计算机基础薄弱，进阶学习遇到天花板

本课程将计算机组成原理、操作系统、计算机网络三门核心课程有机整合，剔除晦涩的纯理论推导，聚焦程序员必须掌握的核心知识点，用通俗易懂的语言和大量图示，帮你建立完整的计算机底层知识体系。

2. 课程特点

• 三大课程整合：一门课覆盖计算机三大核心基础，省时高效

• 图解驱动：每个概念都配有直观图示，抽象知识可视化

• 程序员视角：从开发者角度讲解，告诉你“学了这个有什么用”

• 原理+实践：每个知识点都关联到编程中的实际应用场景

• 面试高频覆盖：涵盖大厂面试中常见的计算机基础考题

• 零基础友好：无需前置知识，从最基础的概念讲起

3. 主体大纲与设计思路

课程分为三大模块，共36节视频课：

模块一：计算机组成原理（12节）

• 计算机发展史与体系结构（冯·诺依曼架构）

• 数据的表示：二进制/八进制/十六进制、原码/反码/补码

• 定点数与浮点数（IEEE754标准）

• 运算器：ALU的工作原理与基本运算

• 存储器层次结构：寄存器/Cache/内存/外存

• 高速缓存（Cache）的工作原理与局部性原理

• 指令系统：指令格式、寻址方式、CISC vs RISC

• CPU核心：程序计数器、指令流水线

• 中断与异常处理机制

• 输入输出系统（I/O）与总线结构

• 计算机性能评价：主频、CPI、MIPS

• 总结：一条程序指令的完整执行过程

模块二：操作系统（12节）

• 操作系统概述：作用、发展历程、分类

• 进程管理：进程状态、PCB、上下文切换

• 线程管理：用户态线程 vs 内核态线程

• 进程调度算法：FCFS、SJF、优先级、时间片轮转

• 进程同步：临界区、信号量、管程

• 经典同步问题：生产者-消费者、读者-写者、哲学家就餐

• 死锁：必要条件、预防、避免（银行家算法）、检测与恢复

• 内存管理：连续分配、分页、分段、段页式

• 虚拟内存：请求分页、页面置换算法（LRU、FIFO、Clock）

• 文件系统：文件结构、目录管理、磁盘空间管理

• 磁盘调度算法：先来先服务、最短寻道、电梯算法

• 总结：操作系统如何管理计算机资源

模块三：计算机网络（12节）

• 计算机网络概述：定义、分类、性能指标

• OSI七层模型 vs TCP/IP四层模型

• 物理层：传输介质、调制解调

• 数据链路层：帧、MAC地址、CSMA/CD、交换机

• 网络层：IP协议、IP地址与子网划分、ARP协议

• 网络层路由：静态路由 vs 动态路由、RIP/OSPF/BGP

• 网络层：NAT（网络地址转换）与ICMP协议

• 传输层：UDP协议特点与使用场景

• 传输层：TCP协议——三次握手与四次挥手

• 传输层：TCP可靠传输——流量控制与拥塞控制

• 应用层：DNS域名系统与HTTP/HTTPS协议

• Socket编程：网络编程的核心概念与流程