谈谈我对计算机专业的理解： 计算机专业入门（问题 引导 学习思路）

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这段时间，一直在看《深入理解计算机系统》。渐渐发现爱不释手，欲罢不能。有种相见恨晚的感觉。这使得自己回首自己本科时候，为什么总觉得入不了计算机的门?这本书也促使自己思考一下 计算机专业到底学什么，为什么要学这些？有什么联系？

本人2007年入学本科，专业计算机，当时就读于一所211学校。 可能有些人在本科或者研究生期间已经接触到了这本书，那恭喜你，有本好书指引你了解计算机，了解计算机专业。很尴尬，我是今年才接触到这本书，自己太弱了。回首本科时候所学的一些计算机课程，恍然觉得那些年虚度光阴，4年的本科时光，一直不知道为什么学校安排这些课程；本科都毕业了，也还是对于本专业没入门。      如果当时能有人指引推荐一些好书，或者有老师能够简单介绍计算机专业，那该多好。   也许也是我自身原因，一直都是所谓的好学生，却不知道如何去寻觅经典有价值的书籍。

这篇博客不是技术博客。写的目的是， 希望那些当年和我一样迷茫，入不了门的计算机专业本科生，能够对自己所学专业一层一层有个系统的认识。（因为我觉得自己当时入不了门，就是因为缺乏系统的认识）只有你系统的了解了， 你才能体会到学校安排的专业课程的有用之处，才能将一些抽象难懂的计算机知识与实际联系起来,才会真正理解，真正将书本上的知识转换为自己的知识。  而这些基本的知识，正是以后继续搞计算机专业的根基。没有根基，何谈你是计算机专业的？

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以我们学校举例吧。 计算机专业的学生， （课程大概包含这些，不过也有其他的）大一课程是 高数，线性代数，物理，英语， C语言程序设计等。    大二课程 数据结构， 微机原理，C++程序设计，数字电路，模拟电路。 大三，汇编语言，计算机组成原理，计算机系统结构，编译原理， JAVA。 大四， 计算机网络，操作系统，图形学，模式识别等等。    这些课程安排都有一定的道理，之所以称学校称这些课程为必需专业课，基础课，都是有原因的。  有经验的人，或者已经毕业的人就可以看出来， 从大一到大四，课程学习是有规律的： 从计算机专业的角度来看，是从抽象层次到具体层次；从简单高层到复杂底层； 从普适层次到领域层次（如下图)。 

这样安排的计算机课程（知识）体系，很有助于本科生简单的入门: 

       Step1: 学习C语言程序设计时，一个简单的程序就可以得出我们想要的结果，很神奇吧。 “第一次”接触计算机，就可以编程出一个程序，对于大一学生来说，不可思议。只是简单的知道计算机就是用来执行一些些程序的。那么程序是什么？

             程序 =  数据  +  算法。 在初级阶段，所用到的算法只不过是数学上的基本运算，数据可以是数学意义上的整数，但除此之外，还有抽象意义上的抽象数据类型。如何组织数据，使得我们的C程序写的更加高大上，使得程序能够执行更加复杂的任务？ 那么数据结构课程就来了。

      Step2:  学习了C语言程序设计和数据结构，我们已经开始学会编程了。  可是我们仍然一头雾水，为什么计算机能够优雅的运行我们的程序？ 我们只是在抽象层次上会写程序，但是根本想不清楚物理层面上，也就是实际上的一台计算机机器如何做到这些？那么我们可以想一想，一个C语言程序在让计算机运行之前做了什么？ 

             对于一个C源程序，得先编译为汇编语言，然后通过汇编器转换为机器语言。机器语言是由0、1二进制代码组成的，而计算机是一条电子机器，它只能识别0 1代码，因此需要将C语言进行编译，汇编，转换成机器语言，计算机才可以识别并执行这个。         从C语言到机器语言（0 1 代码组成），这个过程到底是什么，那么汇编语言 + 编译原理（编译器）会告诉你。  

            到了这一步，我们是不是觉得对一个C程序，再也不觉得很抽象，很飘渺了， 好像稍微了具体了点吧。

    Step3： 问题又来了。 计算机识别 0 1 代码，也就是机器语言 ，那计算机如何运行这行0 1 代码，他怎么知道0 1 代码的意义， 怎么去执行想要的运算。 这涉及到计算机物理硬件的设计，也涉及到处理器指令系统了。 计算机物理硬件方面，计算机的核心芯片上面有很多电路，这些硬件方面的知识，数字电路和模拟电路这两门知识会告诉你。  等了解了这些，你就会知道所有的运算，数据传输都是通过硬件实打实做的。     可是计算机硬件很复杂，有真么多电路，还有存储数据的东西，好零碎啊。 那么别担心，计算机组成原理，计算机体系结构会把这些零碎的东西整合起来，告诉你一个整体的逻辑，会告诉你，计算机如何存取一条01 组成的机器指令或者数据，识别出指令的功能，并将将它传输到计算机的计算处理单元，进行计算，并将结果输出。

     Step4: 有了这些知识，我们大概可以具体想象的到：一个C语言程序到最终运行得出我们想要的结果，这中间经历了哪些过程和坎坷。 对于抽象的一个程序，我们可以具体的理解它了，不是吗？

       现在我们可以随心所用的写我们的程序了。 可是我们的程序是直接使用硬件的吗。 如果直接使用计算机硬件资源，如果我们写错程序了，机器不就坏了吗。 别担心，有操作系统在。   我们写的程序（用户程序）并不是直接去使用机器的硬件资源，那样的话，他不安全了吧，也太麻烦了吧。 操作系统位于硬件和我们的程序之间，它复杂直接去管理硬件资源。我们的程序通过操作系统，去使用硬件资源（比如存储资源等）。当然操作系统还有其他的功能， 总体来说，有了操作系统，我们写程序更加方便了，不需要在程序中指定到底用哪一个存储单元，也就是写程序一般可以不用顾忌我的计算机硬件长啥样了（当然除了嵌入式程序等），而且硬件机器也更加安全了，不会直接受到我们程序的扰乱。

    Step5:  差不多了。 基础知识，也就是普适的知识就这些了。 对于数据库，网络，图形学，都是借用计算机实现一些专用，大型的的功能，涉及到具体领域了。  

            对于这些，可以先大概了解一点。 等具体从事那个方向，再仔细研究就可以了。

       知道了这些，相信你可以计算机入门了。 我们不仅获取了一些零散的知识，也从全局把握了计算机专业的整个框架体系。 对于任何一个相关知识，我们不会再觉得那么抽象，不可理解了。   其实学习知识的过程，就是一个从抽象到具体，从高层到底层，从普适基础再到领域知识。 

       加油吧，希望这篇博客能够给那些刚刚接触计算机的学生有所帮助。

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