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出版者:第1版 (2006年7月1日)

作者:戴维斯

出品人:

页数:284

译者:

出版时间:2006-7

价格:34.0

装帧:平装

isbn号码:9787302128359

丛书系列:

图书标签:

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《计算机科学导论》 这是一本面向初学者的计算机科学入门读物，旨在为读者构建坚实的理论基础和全面的知识体系，为进一步深入学习计算机领域的各个分支打下坚实的基础。本书内容涵盖了计算机科学的核心概念，从最基础的计算模型出发，逐步深入到更为复杂的算法、数据结构以及计算机系统的组织结构。 第一部分：计算的基石 本部分将带领读者走进计算的抽象世界，理解计算机最本质的工作原理。我们会从“什么是计算”这一根本性问题开始，探讨图灵机等计算模型的概念，理解计算的边界和能力。接着，将介绍数字系统的基础，包括二进制、八进制、十进制等不同数制之间的转换，以及它们在计算机内部是如何表示和处理信息的。逻辑门电路和布尔代时代是构建数字世界的核心，我们将详细讲解AND、OR、NOT等基本逻辑门，以及如何利用它们构建更复杂的组合逻辑电路，例如加法器、译码器等，为理解计算机硬件的工作原理奠定基础。 第二部分：组织与结构 在理解了计算的基本原理后，本部分将聚焦于计算机是如何被组织和构建的。我们将深入探讨计算机硬件的组成部分，包括中央处理器（CPU）的结构和功能，如指令集、寄存器、算术逻辑单元（ALU）以及控制单元。内存（RAM）和存储器（ROM）的作用和区别，以及它们在数据存取中的关键作用也将得到详细阐述。输入/输出（I/O）设备如何与计算机进行交互，以及各种接口和总线的工作原理也会一一介绍。总线作为计算机各个组件之间信息传递的通道，其重要性不言而喻。最后，我们将介绍计算机体系结构的演进，从简单的冯·诺依曼结构到更复杂的并行处理模型，让读者对计算机硬件的发展脉络有一个清晰的认识。 第三部分：软件的灵魂 如果说硬件是计算机的躯体，那么软件则是其灵魂。本部分将带领读者领略软件世界的精彩。我们将从程序设计语言的分类讲起，介绍机器语言、汇编语言以及高级语言的特点和区别。编译与解释是高级语言转化为机器可执行代码的关键过程，我们将深入剖析这两种方式的工作原理。数据结构是组织和存储数据的基本方式，本书将重点介绍数组、链表、栈、队列、树、图等经典数据结构，并分析它们各自的优缺点和适用场景。算法则是解决问题的步骤和方法，我们将学习算法设计的基本思想，如分治法、动态规划、贪心算法等，并介绍排序、查找等基本算法的实现和性能分析。 第四部分：高效运行的机制 计算机系统能够高效地运行，离不开背后精密的管理和调度机制。本部分将揭示这些机制的奥秘。我们将介绍操作系统作为计算机系统资源的管理者，其核心职能包括进程管理、内存管理、文件管理和设备管理。进程是程序在计算机上的一次执行过程，我们将探讨进程的状态转换、进程调度算法（如先来先到、时间片轮转、优先级调度等）以及进程通信。内存管理是操作系统的一项核心任务，我们将学习分页、分段等内存管理技术，理解虚拟内存的概念及其工作原理，以及如何优化内存的利用率。文件系统是组织和管理磁盘存储空间的结构，我们将了解文件和目录的概念，以及文件存储的各种方式。最后，我们将探讨设备管理，包括I/O设备的驱动程序、缓冲技术以及中断处理，以确保计算机硬件能够被高效地访问和利用。 第五部分：通信与网络 在当今互联互通的时代，计算机网络已成为不可或缺的一部分。本部分将带领读者进入网络的世界。我们将从网络的基本概念入手，介绍局域网（LAN）、广域网（WAN）等不同规模的网络类型。TCP/IP协议簇是互联网通信的基石，我们将详细介绍TCP和IP协议的作用，以及它们如何协同工作来实现可靠的数据传输。网络协议分层的思想，例如OSI七层模型和TCP/IP四层模型，将帮助读者理解网络通信的层次化结构。最后，我们将探讨一些常见的网络应用，如HTTP（网页浏览）、FTP（文件传输）等，并简要介绍网络安全的基础知识，为读者构建一个完整的网络认知图景。 本书力求语言生动，循序渐进，即使没有计算机背景的读者也能轻松入门。我们通过大量的图示和实例，将抽象的概念具象化，帮助读者理解计算机科学的精髓。希望通过阅读本书，读者能够建立起对计算机科学的浓厚兴趣，并为未来的学习和研究打下坚实的基础。

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作为一名有一定经验的开发人员，我习惯于寻找那些能填补知识盲区、提供新视角的书籍。这本书虽然定位于“基础”，但在某些高级主题的切入点上，却给我带来了惊喜。例如，它对虚拟内存的“缺页中断”处理流程的描述，不仅仅是教科书式的描述，还穿插了现代操作系统内核（如Linux）中TLB（转换后援缓冲器）失效处理的实际代码片段分析。这种“理论结合实践”的做法，让原本冷冰冰的原理变得触手可及。再者，本书对系统调用的接口设计也进行了深入探讨，它分析了用户态程序如何安全、高效地切换到内核态，并解释了系统调用在不同CPU架构下的实现差异，这对于编写需要与底层操作系统紧密交互的程序至关重要。这种对细节的关注和对跨平台差异性的揭示，使得这本书的价值远远超出了基础入门的范畴，它更像是一本可以常年放在案头参考的“内参”。

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说实话，我对技术书籍的要求一直很高，不仅要求内容准确，更要求逻辑上的严密性和知识体系的完整性。这本书在知识点的组织上展现出了深厚的功力。它没有像某些教材那样只罗列知识点，而是构建了一个清晰的知识脉络。比如，在讲解了文件系统的基本结构后，紧接着就深入到磁盘I/O的机制和性能优化，这种前后呼应的设计，让读者能立刻理解“为什么需要这种结构”，而不是孤立地背诵定义。尤其让我印象深刻的是它对并发控制的讲解，作者没有止步于死锁的基本条件和预防策略，而是花了大量的篇幅去探讨不同锁机制（如互斥锁、信号量、管程）在实际场景中的适用性，甚至还对比了它们在性能上的细微差别。这种层层递进、注重实战应用的叙述风格，极大地提升了学习的深度。读完相关章节后，我感觉自己对如何设计一个稳定且高效的多任务系统有了更深刻的认识，不再是停留在表面的概念理解，而是开始触及底层设计的哲学了。

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这本书的语言风格是它最独特也最让我感到“放松”的地方。与市面上充斥的那些充满德高望重的学术腔调的书籍不同，这里的文字显得非常口语化，就像一位经验丰富的导师在耐心地和你一对一讲解。作者善于使用类比，而且这些类比非常贴切，比如在解释缓存一致性问题时，他用了“大家都在看同一本书的不同修订版”的比喻，一下子就让“缓存一致性协议”的复杂性消散了。此外，排版上的留白也处理得恰到好处，不会让人觉得信息密度过高而产生阅读焦虑。每章节末尾的“思考题”设计得也很有意思，它们不是简单的选择题或填空题，而是开放式的、需要动手分析的场景模拟，这极大地鼓励了主动思考，而不是被动接受知识。正是这种亲切的表达方式和鼓励探索的氛围，让原本枯燥的系统编程学习过程变得充满乐趣。

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我比较看重一本书的“厚度”——这里指的不是页数，而是它在知识体系上所能承载的广度。这本《操作系统基础教程》在涉及的领域上非常全面，几乎涵盖了操作系统教学大纲中的所有核心模块，但难能可贵的是，它在每一个模块上都没有流于表面。例如，在安全性和保护机制这一章，它不仅介绍了基本的访问控制列表（ACL），还深入探讨了 SELinux 和 AppArmor 等强制访问控制（MAC）模型的原理和实现思路。这种对“如何做更安全”的追问，体现了作者对现代系统设计哲学的理解。此外，本书对于实时操作系统（RTOS）的特性也有所涉及，虽然篇幅不多，但清晰地指出了与通用操作系统在调度、中断延迟处理上的根本区别。这种广度保证了读者在学完基础后，能对不同类型的操作系统环境有一个清晰的认知地图，为后续深入特定领域打下了坚实的基础，非常适合希望全面了解操作系统领域的读者。

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这本《操作系统基础教程》的封面设计得很朴实，一看就是那种严谨、实用的教科书风格。拿到手里，分量感十足，内页纸张的质感也蛮不错，印刷清晰，排版干净利落，阅读起来眼睛不太容易疲劳。我本来以为这种基础教程可能会过于枯燥，但翻开第一章，发现作者在引入概念时，用了不少贴近实际的例子，比如用交通指挥来比喻CPU调度，一下子就让抽象的概念鲜活起来了。特别是对于初学者来说，这种“故事化”的讲解方式非常友好，不会让人一上来就被一大堆术语淹没。书中对进程和线程的区别讲解得尤为透彻，图示非常直观，能让人迅速抓住两者在并发和并行处理上的核心差异。尽管是基础教程，但对内存管理这一复杂模块的处理也很有条理，从物理内存到虚拟内存的映射过程，被分解成多个小步骤进行阐述，即便是对计算机底层不太熟悉的读者，也能顺着逻辑一步步理解。总的来说，初印象是：这是一本诚意满满、注重教学体验的入门教材，希望能带着它顺利攻克操作系统的“堡垒”。

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