Gdzie mogę zacząć szukać lepszego zrozumienia, jak działają komputery?

Question

Próbowałem dowiedzieć się, na jakim polu komputerowym chcę wejść w późniejszym życiu. College jest tuż za mną i rozważałem zajrzenie do Inżynierii Komputerowej, Inżynierii Oprogramowania itd.

Ostatnio szukałem w systemach bezpieczeństwa komputerowego i ich eksploatacji (wyłącznie w celach edukacyjnych, na moim własność własna). Niestety, wydaje mi się, że 99% osób nie ma pojęcia, o czym mówią. Często jest to po prostu "uruchom to" lub "uruchom to" lub "możesz znaleźć program, który zrobi wszystko za Ciebie" - nikt nie wie, jak działają te programy lub co dokładnie robią.

Nie znajduję zabawy ani zainteresowania korzystaniem z czegoś, co ktoś inny stworzył po prostu, by nazywać siebie "hakerem", tak jak większość ludzi. W rzeczywistości nie jestem nawet zainteresowany hackowaniem systemów tak bardzo, jak to robią.

Moje pytanie sprowadza się do tego.

Chcę poznać tajniki, wzloty i upadki komputerów - wszystko od abstrakcyjnych pojęć, takich jak internet i transfer danych, po sprzęt. Chcę wiedzieć, jak komputery przechowują dane (w jaki sposób organizowane są ukąszenia itp.) I jakie procesory itp. Faktycznie robią. Czym właściwie jest WIFI? Czy komputery komunikują się ze światłem (coś, co wziąłem z czasopisma, które czytam w samolocie).

Mam wiele lat doświadczenia w komputerach/programowaniu, ale wiele z tego, co wiem o komputerach w ogóle, jest bardzo szerokie. Komputery przesyłają pakiety informacji między sobą, każdy z nagłówkiem i treścią. Komputery składają się z wielu komponentów, z których każda ma swoją własną funkcję (procesor, karta graficzna, pamięć RAM, dysk twardy (i) itp.), Co mam już podstawową wiedzę. itp. itd. itp.

Jest tak wiele dla komputera i nie wiem od czego zacząć. Jestem pewien, że niektóre z moich zajęć w college'u wyjaśnią mi wszystko, ale jestem tak ciekawy, że chcę zacząć uczyć się tak dużo, jak tylko potrafię.

To pytanie jest prawdopodobnie w każdym miejscu, dlatego proszę, aby w razie potrzeby poprosić o wyjaśnienie. W tej chwili jestem nieco opóźniony, ale starałem się pisać swoje myśli w możliwie jak najkrótszy i najbardziej spójny sposób (mogłem jednak całkowicie zawodzić w procesie).

Z góry dziękuję za radę!

Justian Meyer

Proszę czuć się swobodnie edytować tagi na to pytanie. Obecne są straszne.

EDIT:

Wszystkie te komentarze są co mnie cieszy :). Tyle się nauczyć, tyle do odkrycia :).

Answer 1

Aby pomóc Ci wybrać specjalizację, aby przejść do, chciałbym bardzo gorąco polecić inżynierię komputerową (znany jako CMPE lub CE w trakcie studiów książki). Twoje zajęcia zaprowadzą cię do wszystkiego, co właśnie wymieniłeś, a za pomocą electives możesz głębiej zagłębić się w dowolne aspekty, które chcesz (np. Bezpieczeństwo i networking).

W CMPE nauczysz się zarówno oprogramowania (C, C++, a niektóre C#), a następnie sprzętu (może dwie klasy inżynierii elektrycznej). Gdy już dojdziesz do programowania zespołów, zaczniesz się uczyć, jak te dwa elementy łączą się, tworząc całą resztę w dowolnym komputerze lub systemie wbudowanym. Spowoduje to przejście do poziomu bitowego pamięci, procesora, magistrali danych, I/O i wielu innych rzeczy. Właśnie zaczynam robić cyfrowy projekt i jego chwałę. Z tego, co opisałeś, będziesz bardzo lubił być głównym CMPE.

Są specjaliści informatyki i inżynierowie oprogramowania; są inżynierowie elektrycy; ale nie ma telefonu komórkowego, GPS ani komputera zaprojektowanego bez inżynierów komputerowych!

Answer 2

Structured Computer Organization, Tanenbaum

Jest to świetna książka i wyjaśnia wszystko od tranzystora do maszyny wirtualnej Java.

Answer 3

Te dwie pomogły mi zrozumieć, jak działa system operacyjny i pamięć. Wierzę, że wiele rzeczy pochodzi z tych prostych mechanizmów.

1.Anatomy of a program in memory

2. Pushing the limits on Windows memory

Answer 4

Ponieważ decyduje gdzie iść dokładnie, aby być w rozwoju oprogramowania lub stać się ekspertem w dziedzinie sprzętu i sieci, chciałbym podkreślić, że moim zdaniem jest to dwa różne zawody i wymagają dwóch różnych sposobów myślenia. Dobrzy eksperci sprzętu zazwyczaj nie są dobrymi programistami i dobrymi programistami prawie zawsze nie są ekspertami od sprzętu i sieci. Powiedziałbym więc, że nie próbujcie objąć obu, trzymać się jednego kierunku, który jest najbardziej odpowiedni dla waszego sposobu myślenia. Ściganie dwóch królików nie przyłapie nikogo.

---

@Justian widzę, przepraszam, że cię trochę źle. Pragnienie zrozumienia zawiłości przetwarzania kodu wewnątrz sprzętu jest bardzo naturalne. Kiedy w college'u czytałem książkę "Jak działa komputer" - jest to dość prosta, nawet nieco prymitywna książka o ogólnej funkcjonalności sprzętu. Ale może ci to rzucić okiem na ten temat.

Przyszła mi do głowy inna analogia. Powiedz, że lingwiści badają wewnętrzną mechanikę języka, ale to neurolodzy badają, w jaki sposób sygnały językowe są przetwarzane w mózgu. Dwa bardzo różne zawody. Nie jest to jednak zniechęcanie do nauki sprzętu, to tylko podkreślenie różnicy między dwoma światami.

Answer 5

Steve Gibson z firmy security wykonuje teraz serię podkastów na temat podstaw komputera.

http://www.grc.com/securitynow.htm Odcinek 233 "Zaprojektuj komputer (część 1)" aż do najnowszego "Co zrobimy dla szybkości".

Co drugi odcinek robi opinie słuchacza, a te są również dobre do słuchania.

kilka razy (jak teraz), że przerwał serię jeśli pozycja ważna informacja bezpieczeństwa pojawia się (jak, kiedy to duża rzecz SSL złamał kilka miesięcy temu)

To naprawdę dobry show i polecam rozpoczęcie na 233 i pracując w górę, a następnie rozpoczynając od odcinka 1. Zrobił także bardzo dobre serie o tym, jak działa sieć komputerowa i jak działa kryptografia. (Ep 203 będzie zaskakująca, gdy mówi o Boyer & Moore metody poszukiwań)