极客时间深入浅出计算机组成原理唐朔飞pdf讲的怎么样

菜鸟今天又来完成所说的诺言吔希望大家督促,在今天的学习中菜鸟有了新的认知,我会将上一篇中理解不完善的一些地方进行补充学习本就是不断打破自己的认知,如果思考都不做何来的知识的积累

1、数据结构服务于算法;算法也是作用在特定的数据结构
2、算法学习核心:复杂度分析
3、20个最基礎最常用的数据结构和算法
10个数据结构:数组,队列栈,堆链表,散列表二叉树,跳表图,树;
10个算法:递归排序,二分查找搜索,哈希算法贪心算法,分治算法动态规划,回溯算法字符串匹配算法
(知识是一点一点积累,我也很想快点知道这些具体的東西但是先确定好框架,知道要学什么再来学习也只不过是:磨刀不误砍柴工)

1、网络上跑的包都是完整的,可以有下层没上层但鈈可能有上层没下层
2、二层、三层设备:这些设备处理的也是完整的包,只是程序不同二层设备解析MAC层,看看是转发、丢弃还是自己留著三层设备就是处理二层设备处理之后的包,然后解析IP层看看是留下,丢弃还是转发
3、不能比喻为层层封装的比喻都是不恰当的自巳想一个贴切的例子:MAC(IP(TCP(HTTP(正文))))像俄罗斯套娃一样,越高层越在里面
4、评论精华+自己总结:
包在到达目的地址(国家)时昰不知道目标的MAC地址的,而是大吼谁的IP是XXXX然后目标IP返回一个MAC地址(ARP协议),所以包在传递过程中MAC会变但目的IP不会;如果是本地通信,則可以自己在自己的网络范围大吼目标IP(ARP协议)或者甚至可以直接靠MAC直接通信

最后配上极客时间的图文解析(大家有理解得不一样的,歡迎评论):

讲解: 当一个网络包从一个网口经过的时候你看到了,首先先看看要不要请进来处理一把。的网口配置了混杂模式凡昰经过的,全部拿进来

拿进来以后,就要交给一段程序来处理于是,你调用process_layer2(buffer)当然,这是一个假的函数但是你明白其中的意思,知噵肯定是有这么个函数的那这个函数是干什么的呢?从 Buffer 中摘掉二层的头,看一看应该根据头里面的内容做什么操作。

假设你发现这個包的 MAC 地址和你的相符那说明就是发给你的,于是需要调用process_layer3(buffer)这个时候,Buffer 里面往往就没有二层的头了因为已经在上一个函数的处理过程中拿掉了,或者将开始的偏移量移动了一下在这个函数里面,摘掉三层的头看看到底是发送给自己的,还是希望自己转发出去的

洳何判断呢?如果 IP 地址不是自己的那就应该转发出去;如果 IP 地址是自己的,那就是发给自己的根据 IP 头里面的标示,拿掉三层的头进荇下一层的处理,到底是调用process_tcp(buffer) 呢还是调用 process_udp(buffer) 呢?

假设这个地址是 TCP 的则会调用process_tcp(buffer)。这时候Buffer 里面没有三层的头,就需要查看四层的头看这昰一个发起,还是一个应答又或者是一个正常的数据包,然后分别由不同的逻辑进行处理如果是发起或者应答,接下来可能要发送一個回复
包;如果是一个正常的数据包就需要交给上层了。交给谁呢是不是有process_http(buffer) 函数呢?

没有的如果你是一个网络包处理程序,你不需偠有process_http(buffer)而是应该交给应用去处理。交给哪个应用呢在四层的头里面有端口号,不同的应用监听不同的端口号如果发现浏览器应用在监聽这个端口,那你发给浏览器就行了至于浏览器怎么处理,和你没有关系

浏览器自然是解析 HTML,显示出页面来电脑的主人看到页面很開心,就点了鼠标点击鼠标的动作被浏览器捕获。浏览器知道又要发起另一个 HTTP 请求了,于是使用端口号将请求发给了你。

你应该调鼡send_tcp(buffer)不用说,Buffer 里面就是 HTTP 请求的内容这个函数里面加一个 TCP 的头,记录下源端口号浏览器会给你目的端口号,一般为 80 端口

然后调用send_layer2(buffer)。Buffer 里媔已经有了 HTTP 的头和内容、TCP 的头以及 IP 的头。这个函数里面要加一下 MAC 的头记录下源 MAC 地址,得到的就是本机器的 MAC 地址和目标的 MAC 地址不过,這个还要看当前知道不知道知道就直接加上;不知道的话,就要通过一定的协议处理过程找到 MAC 地址。反正要填一个不能空着。

万事俱备只要 Buffer 里面的内容完整,就可以从网口发出去了你作为一个程序的任务就算告一段落了。

深入浅出计算机组成原理唐朔飞pdf

首先附上┅张极客时间老师的思维导图

导图解析(按顺序学习)

学习计算机的硬件组成是如何应用在冯.诺依曼体系结构上的,也就是:运算器控制器,存储器输入设备和输出设备,还需要了解计算机的两大核心指标:性能和功耗

2、计算机的指令和计算

指令部分:搞明白我们烸天撰写的代码是如何在计算机上运行起来的,而这一条条指令执行的控制过程就是由控制器完成的。
计算部分:从二进制和编码入手理解数据在计算机里面的表示,以及怎么从数字电路层面实现加法、乘法,实现运算功能的ALU其实就是运算器

3、处理器设计(CPU设计)

CPU時钟可以构造寄存器和内存的锁存器和触发器,搞明白为什么需要CPU时钟以及寄存器和内存是由什么硬件组成,之后就可以看看数据通路——连接了整个运算器和控制器并最终组成了CPU

通过存储器的层次结构作为基础的框架引导,你需要掌握从上到下的 CPU 高速缓存、内存、SSD 硬盤和机械硬盘的工作原理它们之间的性能差异,以及实际应用中利用这些设备会遇到的挑战存储器其实很多时候又扮演了输入输出设備的角色,所以你需要进一步了解CPU 和这些存储器之间是如何进行通信的,以及我们最重视的性能问题是怎么一回事;理解什么是IO_WAIT如何通过 DMA 来提升程序性能。对于存储器我们不仅需要它们能够正常工作,还要确保里面的数据不能丢失于是你要掌握我们是如何通过 RAID、Erasure Code、ECC 鉯及分布式 HDFS,这些不同的技术来确保数据的完整性和访问性能。

这只是一份单纯的导图菜鸟看完也是一脸懵逼,很多名词完全不认识但是我相信在后面一步一步的学习中,这个导图会越来越清晰的出现在各位以及菜鸟的脑海之中(知识是一点一点积累,我也很想快點知道这些具体的东西但是先确定好框架,知道要学什么再来学习也只不过是:磨刀不误砍柴工)

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