计算基础(第二版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国劳动社会保障出版社

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1970-01-01

价格:5.0

装帧:

isbn号码:9787504508904

丛书系列:

图书标签:

• 计算基础
• 计算机科学
• 编程入门
• 算法
• 数据结构
• 离散数学
• 计算思维
• 高等教育
• 教材
• 第二版

计算机科学导论：构建数字世界的基石 第一部分：计算思维与基础概念 本书旨在为初学者系统性地介绍计算机科学的核心概念和思维方式。我们不再仅仅关注如何使用计算机，而是深入探讨计算机“如何思考”以及我们如何设计和实现解决实际问题的方案。 第一章：引言：计算的本质 本章首先探讨什么是计算，计算的边界在哪里。我们将追溯从古代的计数工具到现代电子计算机的发展历程，理解图灵机作为通用计算模型的理论基础。重点阐述“算法”这一核心概念，它不仅仅是指令的集合，更是解决问题的逻辑框架。我们将分析算法的特性——确定性、有限性、有效性，并初步接触算法复杂度的概念，为后续的深入学习打下坚实的基础。 第二章：信息表示与编码 数字世界的基石是信息的精确表示。本章将详细剖析计算机如何处理非数字信息（如文本、图像、声音）。我们将深入研究二进制系统，这是所有现代数字系统的底层语言。内容包括： 数制转换： 十进制、二进制、八进制和十六进制之间的相互转换。 定点与浮点数表示： 探讨IEEE 754标准如何解决精度和范围的平衡问题，以及浮点运算中的误差来源。 字符编码： 从早期的ASCII到现代的Unicode标准，理解字符集如何映射到二进制代码，确保全球信息的兼容性。 逻辑运算基础： 布尔代数是硬件和软件设计的逻辑骨架。我们将学习逻辑门（与、或、非、异或）及其组合如何构建复杂的逻辑电路。 第二部分：硬件架构与系统组织 要理解软件如何运行，必须先了解承载它们的物理基础。本部分将从微观层面揭示计算机硬件的组织结构和工作原理。 第三章：数字逻辑与电路基础 本章是连接抽象计算与物理实现的桥梁。我们将详细介绍构成CPU和内存的基本电子元件： 组合逻辑电路设计： 学习使用逻辑门构建加法器、译码器和多路选择器等基本功能模块。 时序逻辑电路： 介绍触发器（Flip-Flops）和寄存器，理解它们如何实现状态的存储，这是构建CPU核心部件的前提。 有限状态机（FSM）： 阐述FSM在控制单元设计中的应用，它定义了系统在不同输入下的行为转换。 第四章：中央处理器（CPU）的结构与功能 CPU是计算机的“大脑”。本章聚焦于现代处理器的工作流程： 指令集架构（ISA）： 介绍指令的格式、寻址模式以及它们如何与高级语言的高层抽象对应起来。 数据通路设计： 深入分析程序指令如何被取指、解码、执行和写回。 控制单元： 阐明硬布线控制与微程序控制的区别，以及它们如何协调数据在CPU内部的流动。 性能优化技术： 初步探讨流水线技术（Pipelining）如何提高指令吞吐量，以及缓存一致性的挑战。 第五章：存储系统与层次结构 内存的速度和容量直接影响系统性能。本章系统地介绍了计算机的存储层次结构： 主存储器（RAM/ROM）： 讲解SRAM和DRAM的工作原理，以及它们在系统中的作用。 缓存机制： 详细分析局部性原理（时间局部性和空间局部性），以及直接映射、组相联和全相联缓存的工作方式，理解命中率和冲突的权衡。 辅助存储： 简要介绍硬盘驱动器（HDD）和固态驱动器（SSD）的技术原理和性能差异。 虚拟内存： 阐述操作系统如何利用二级地址空间（虚拟地址）和物理地址之间的映射，实现内存的有效管理和保护。 第三部分：软件的组织与实现 本部分将视角从硬件转移到软件层面，探讨如何用高级语言表达计算逻辑，并最终转化为机器可执行的指令。 第六章：程序设计语言与编译器 我们探索高级语言是如何被转化为机器码的复杂过程： 语言范式概述： 简要对比过程式、面向对象和函数式编程的基本思想。 词法分析与语法分析： 介绍编译器前端如何通过扫描器和解析器将源代码转化为抽象语法树（AST）。 语义分析与代码生成： 讨论类型检查、中间代码生成，以及最终如何优化并生成目标机器代码。 汇编语言基础： 学习汇编语言作为高级语言与机器代码之间的桥梁，理解寄存器和栈的使用。 第七章：操作系统：资源管理者 操作系统是管理计算机硬件和软件资源的软件层。本章重点介绍其核心功能： 进程管理： 定义进程与线程，探讨进程的生命周期和状态转换。 CPU调度算法： 比较先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、时间片轮转（Round Robin）等调度策略及其对系统响应时间的影响。 并发与同步： 引入并发执行的概念，讲解互斥锁（Mutex）、信号量（Semaphore）等工具，以解决竞态条件和死锁问题。 文件系统： 讨论文件抽象、目录结构、磁盘空间的分配策略以及数据持久性的实现。 第四部分：网络与未来计算 现代计算离不开连接性。本部分将视角扩展到分布式系统和网络环境。 第八章：计算机网络基础 本章介绍数据如何在设备间可靠地传输： 网络拓扑与物理介质： 概述局域网（LAN）和广域网（WAN）的基本结构。 OSI参考模型与TCP/IP协议栈： 详细解析每一层（物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层）的功能和关键协议，如ARP、IP、TCP和UDP。 路由与交换： 理解数据包如何在网络中找到最佳路径。 应用层协议： 重点分析HTTP/HTTPS的工作机制，理解万维网（WWW）的构建基础。 第九章：数据库系统概论 数据是信息时代的血液。本章聚焦于如何有效地组织、存储和检索大量数据： 数据模型： 介绍关系模型（Relational Model）的核心概念，包括实体、属性和关系。 关系代数与SQL： 学习如何使用结构化查询语言（SQL）进行数据的定义、操作和查询。 数据完整性与范式： 探讨如何通过主键、外键保证数据的正确性，并理解数据库设计中的规范化过程。 总结 《计算机科学导论》的第二版，不仅梳理了从比特到操作系统的基础知识，更强调了跨学科的视角，旨在培养读者对复杂数字系统的深刻理解和解决问题的能力。通过本书的学习，读者将掌握构建和分析现代计算系统的必要理论框架。

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这本书的包装非常用心，封面的设计简洁大气，一看就很有学术的厚重感。拿到手里，纸张的质感也很不错，比我之前看过的几本同类教材要好很多，摸起来很舒服，不会有那种廉价的粗糙感。翻开书页，印刷清晰，字体大小适中，排版也相当规整，阅读起来不会觉得拥挤或者吃力。我尤其喜欢它的整体风格，虽然是学术书籍，但并没有那种枯燥乏味的陈述，而是通过一种循序渐进的方式，将复杂的概念娓娓道来。每一次翻阅，都会被这种精心设计的呈现方式所吸引，仿佛是在进行一场智识的探索，而非简单的知识灌输。即便是对于一些我之前觉得难以理解的理论，在这本书里，也能找到清晰的脉络和易于接受的解释，这一点让我感到非常惊喜。我迫不及待地想深入其中，去探索它所蕴含的丰富知识。

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这本书的包装确实让我眼前一亮。外盒的材质厚实，保护得非常好，确保了书本在运输过程中完好无损。打开后，我发现书本本身的封面设计充满了艺术感，线条流畅，色彩搭配和谐，给人一种高端而专业的视觉感受。摸上去的质感也十分独特，带有某种细腻的磨砂效果，不易沾染指纹。我迫不及待地翻开，内页的印刷质量同样令人称赞，文字清晰锐利，图像和图表的细节表现也非常到位。我注意到其中关于数据结构的部分，这正是我近期非常想深入了解的知识点。通过目录的初步了解，这本书似乎涵盖了从基础概念到进阶应用的广泛内容，我相信它会成为我学习路上的重要伙伴。

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收到这本书的时候，我被它的外观设计深深吸引了。封面采用了一种比较有质感的哑光材料，触感非常舒适，而且不容易留下指纹，这一点很细心。打开书本，我发现它的纸张厚度适中，印刷清晰，字迹工整，排版也十分合理，阅读起来眼睛不会感到疲劳。这本书的整体风格给我的第一印象是严谨而又充满启发性。虽然我还没有深入阅读其中的内容，但仅仅是浏览目录，我就看到了很多让我感到好奇和期待的主题，比如关于逻辑门电路的设计原理，以及计算模型是如何影响软件开发的。我尤其看重它在实际应用方面的讲解，希望能够从中获得一些能够指导我解决实际问题的知识和思路。

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这本书的装帧设计我非常欣赏。书脊的处理非常牢固，我试着大幅度地打开，也没有发现有脱胶的迹象，这对于经常翻阅和做笔记的我来说，是一个非常重要的考量。封面的材质也很有特色，带有一定的防滑纹理，握在手里感觉很稳当，不易滑落。更让我赞叹的是，内页的裁切非常整齐，每一页的边缘都处理得光滑细腻，这一点细节上的打磨，足以体现出版方的专业和严谨。在内容方面，我才刚开始浏览章节目录，就已经被其中的主题所吸引。它似乎触及到了许多我一直以来都很感兴趣但又缺乏系统学习的领域，比如一些关于逻辑推理的章节，还有关于信息编码的部分，光看标题就觉得很有启发性。我相信，这本书一定能为我提供一个扎实的基础，让我能够更深入地理解这些复杂而迷人的学科。

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不得不说，这本书的外观给我留下了深刻的印象。封面采用了某种特殊的工艺，触感温润，而且色彩饱和度很高，即使在灯光下也不会显得刺眼。翻页的时候，声音很清脆，纸张的挺度恰到好处，不会软塌塌地贴在一起，也不会硬邦邦地难以翻动。我喜欢这种细致的触感，它能让我在阅读过程中更加专注和沉浸。对于内容，我目前只是浏览了一下目录和前言，但已经能感受到作者的良苦用心。那些被列出的概念，有些我有所耳闻，有些则是完全陌生的，但它们共同构成了一个引人入胜的知识体系。我尤其关注了其中关于算法效率的部分，因为这在我的实际工作中是一个经常会遇到的难题，我希望这本书能提供一些深刻的见解和实用的方法。

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