标签:最小 空间 作用 函数 绝对值 mic 总结 次数 运行
过去,凡是计算机专业人员都对计算机的工作原理和工作方式了如指掌。计算机体系中的硬件、软件、编译器以及操作系统之间的交互既简单又透明,因此要把握计算机系统大局观并非难事。然而随着现代计算机技术的日趋复杂,这种明晰性不复存在:计算机科学领域里面大多数基本思想和技术都被隐藏在众多抽象接口以及私有实现的层面之下。这种复杂性导致了无法避免,的结果,即领域专业化;这使得多门计算机科学领域应运而生, 每个领域只涵盖整个学科中的某一个方面。
计算机专业、信息安全专业、网络空间安全专业的学生识木而不知林,疲于埋头学习程序设计、各种理论以及工程知识,却失去了对计算机系统整体的把握和理解,未曾停下来欣赏计算机系统大局观的美景。这个大局观为我们展示的是:硬件系统和软件系统如何经由隐藏的抽象、接口以及基于各种约定的实现所编织起来的网,从而紧紧地关联在一起。由于没有从表及里地透彻领略这个繁复大局观的魅力,使很多学生和计算机、信息安全从业人员产生了不安的感觉,因为他们并没有完全透彻理解和掌握计算机的内 部工作原理。
理解计算机工作原理的最好方法就是亲自动手,或者从零开始构建计算机系统,或者基于各种计算机系统深入了解底层,这些知识并不难,只是太底层,导致不少学生很畏难。
我读书的时候,计算机硬件集成度比较低,声卡、显卡、网卡等都是分离的,那时候的学生多有拆卸机器的经验,装卸内存条、硬盘也经常操作,组装计算机的过程就对计算机硬件有比较好的了解,现在的主板集成度已经很高了,很多计算机专业、信息安全专业、网络空间安全专业的学生甚至都没有打开过计算机,看看内部都有什么。我读书的时候,操作系统主要还是DOS系统,你想玩个游戏,不会写批处理文件,不会配置内存都玩不好,那时候操作系统更新也比较快,系统稳定性也不好,漏洞很多,经常需要安装系统,现在的学生做这些工作也很少了。
当然,现在有各种单片机,DSP,嵌入式系统开发板,FPGA开发板等,组装一个计算机系统并不是太难,特别是现在有树莓派、Arduino开发板,可是一旦涉及到硬件都要花钱买硬件。
如何不花钱学习计算机系统,我推荐几个软计算机系统供大家参考,这些虚拟机的深入研究能帮助大家深入理解计算机系统,相关学习作为学有余力的学生的加分项目。
实验详细细节参考Lab Assignments.每个实验都要提交相关总结博客链接,代码托管链接,并进行答辩。
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