计算机基础实验教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:180

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出版时间:2009-9

价格:23.00元

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isbn号码:9787030254535

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图书标签:

• 计算机基础
• 实验教学
• 高等教育
• 计算机科学
• 实践指导
• 教学参考
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• 编程基础
• 信息技术
• 实验报告

计算机基础实验教程 内容提要： 本书旨在为初学计算机的读者提供一套全面、系统且实践性强的实验指导。全书紧密围绕计算机科学与技术的基础核心概念展开，通过一系列精心设计的实验项目，帮助读者深入理解理论知识，掌握实际操作技能。本书内容涵盖了计算机硬件基础、操作系统原理、程序设计入门、数据结构初步、计算机网络基础以及信息安全意识等多个关键领域。 第一部分：计算机硬件与系统基础 实验一：计算机系统结构与组成 本实验引导学生认识现代计算机的物理构成，包括中央处理器（CPU）、内存（RAM/ROM）、输入/输出设备（I/O）以及存储系统（硬盘/固态硬盘）。学生将学习如何识别和拆装常见硬件组件，理解冯·诺依曼体系结构的基本思想。重点在于通过实践操作，建立对“软硬件结合”这一核心概念的直观感受。实验内容包括： 1. CPU 架构观察与性能指标理解： 识别不同代次 CPU 的主要特征，了解主频、位宽、缓存大小对系统性能的影响。 2. 内存类型区分与容量计算： 区分 DDR3/DDR4/DDR5 内存条的物理差异，学习如何通过系统工具查看和管理内存资源。 3. 存储设备接口与数据传输： 实践 SATA、NVMe 接口的连接与配置，了解固态硬盘与传统机械硬盘在读写速度上的本质区别。 4. 基本输入输出设备调试： 学习 BIOS/UEFI 的基本设置，掌握启动顺序的调整和外设（如打印机、扫描仪）的驱动安装流程。 实验二：操作系统原理与环境配置 本部分聚焦于操作系统的核心功能，侧重于对 Windows 和 Linux/Unix 类操作系统的实战操作与管理。学生将从用户级操作深入到系统级的进程与文件管理。 1. 文件系统与权限管理： 在 Linux 环境下，熟练使用 `ls`, `cd`, `mkdir`, `rm`, `cp`, `mv` 等基本命令，深入理解文件索引节点（inode）的概念。学习如何设置文件读/写/执行权限（rwx），并实践 `chmod` 和 `chown` 命令。 2. 进程管理与资源监控： 学习使用 `top`, `ps`, `kill` 等工具监控系统资源占用情况，识别僵尸进程和孤儿进程。在多任务环境下，理解时间片轮转和优先级调度对用户体验的影响。 3. 系统服务与启动流程： 探究 Windows 的服务管理机制和 Linux 的 Systemd 或 SysVinit 启动过程。学生需尝试启用或禁用关键系统服务，并分析启动日志。 4. 虚拟化技术入门： 实践安装和配置虚拟机软件（如 VirtualBox 或 VMware），创建并管理一个隔离的实验环境，为后续更复杂的软件实验打下基础。 第二部分：程序设计与算法基础 实验三：C 语言程序设计入门 本实验采用 C 语言作为入门载体，侧重于结构化程序设计思想的培养。学生将从最基础的语法结构开始，逐步过渡到复杂的数据结构应用。 1. 基本数据类型与运算符实践： 编写程序验证整型、浮点型、字符型的存储范围和精度问题。深入理解算术运算、逻辑运算和位运算在实际编程中的应用场景。 2. 控制流程的实现与调试： 大量练习 `if-else`, `switch`, `for`, `while`, `do-while` 循环结构。重点在于设计程序来解决实际问题，例如计算斐波那契数列、判断素数等。 3. 函数的使用与递归： 学习函数的定义、调用、参数传递机制（值传递与引用传递的对比）。通过实现阶乘和汉诺塔问题，理解递归调用的工作原理及其对栈空间的消耗。 4. 数组、指针与内存地址： 这是 C 语言学习的关键难点。实验将通过指针运算来访问和修改数组元素，理解指针变量存储的是内存地址这一核心概念。实践数组名作为常量指针的使用方式。 实验四：数据结构基础操作 本部分将 C 语言知识应用于数据结构的基本实现，帮助学生理解数据如何在计算机中高效组织。 1. 线性表的实现与操作： 手动实现顺序表和链表（单链表、双向链表）。实践元素的插入、删除、查找操作，并对比两种结构在时间复杂度上的差异。 2. 栈与队列的抽象数据类型（ADT）： 使用数组或链表实现后进先出（LIFO）的栈结构和先进先出（FIFO）的队列结构。应用栈解决括号匹配问题，应用队列解决简单的任务调度模拟。 3. 树形结构的初步探索： 学习二叉树的遍历方法（前序、中序、后序），并尝试构建一棵简单的二叉搜索树（BST）。理解树结构在数据检索中的优势。 第三部分：计算机网络与信息安全 实验五：网络基础与协议分析 本实验侧重于网络协议栈的理解和网络故障排查技能的培养。 1. IP 地址规划与子网划分（VLSM）： 学习 IPv4 和 IPv6 的基本格式。通过大量的练习题和模拟配置，掌握如何根据需求进行子网掩码的计算和地址的合理分配。 2. 网络配置与连通性测试： 实践配置工作站的 IP 地址、子网掩码、默认网关和 DNS 服务器。使用 `ping`, `ipconfig/ifconfig`, `tracert/traceroute` 等工具诊断网络连接问题。 3. 常用协议抓包与分析： 使用 Wireshark 等工具捕获本地网络流量。重点分析 TCP 三次握手和四次挥手的完整过程，识别 ARP 广播请求，并理解 HTTP/HTTPS 请求的基本结构。 4. 端口扫描与服务识别： 了解端口的概念，学习使用 `netstat` 查看本机开放端口，并尝试使用 Nmap 等工具对指定靶机进行端口扫描，理解网络服务暴露的风险。 实验六：信息安全基础与实践 本实验旨在培养学生的防御性安全思维，了解常见的攻击手段和基础防护措施。 1. 密码学基础概念： 了解对称加密（如 AES）和非对称加密（如 RSA）的基本原理。实践使用工具对文件进行简单的加密和解密操作，理解密钥管理的重要性。 2. 常见安全威胁分析： 学习识别钓鱼邮件的特征，了解缓冲区溢出和 SQL 注入的基本原理（无需进行实际攻击，仅需理论分析）。 3. 系统安全加固实践： 学习如何设置强密码策略，定期更新操作系统和应用补丁。实践配置 Windows 防火墙或 Linux Iptables 规则，限制不必要的端口访问。 4. 数据备份与恢复策略： 演练重要数据的定期备份流程（全量、增量备份），并模拟一次系统崩溃后的数据恢复过程，强调数据冗余的重要性。 结语： 通过本教程中详尽的步骤指导和理论回顾，读者将不仅仅停留在“会用”的层面，而是能够建立起对计算机系统运行机制的深刻理解。这些实验是通往更高阶计算机科学学习（如系统编程、网络工程、软件开发）的坚实桥梁。

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这本书的排版和印刷质量着实令人眼前一亮，纸张触感细腻，装帧设计简约而不失专业感。光是翻阅起来，那种墨香与纸张的结合，就让人对即将学习的内容充满了期待。然而，当我深入阅读时，却发现内容编排上似乎有些用力过猛，很多基础概念的引入显得过于突兀和跳跃。比如，在介绍完最基础的二进制转换后，下一章就直接跳到了复杂的内存管理模型，中间缺乏必要的过渡和铺垫。这对于初学者来说，无疑是一个巨大的挑战，就像是刚学会走路就被要求去跑马拉松一样，容易产生挫败感。我期望看到的是一个更加循序渐进的学习路径，每一个新知识点都能建立在扎实的前置理解之上，而不是像现在这样，章节之间的逻辑链条时常断裂，让人不得不花费大量时间去自行梳理和填补知识的鸿沟。整体而言，从硬件设计上看，它无疑是一本精品，但从教学法的角度来看，它更像是一本为专业人士准备的速查手册，而非引导新手入门的阶梯。

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这本书在对不同计算机体系结构的对比分析上，存在明显的偏颇和时代滞后感。虽然它花费了大量篇幅去详细描述了经典的冯·诺依曼结构及其变体，但对于当前计算领域占据主导地位的新兴架构，例如并行处理、GPU计算模型或者最新的RISC-V生态，提及得过于简略，仿佛这些都不属于“基础”范畴。在如今多核并行和异构计算已成常态的今天，一本面向未来的“基础教程”如果对这些新趋势视而不见，那么它所教授的“基础”很可能在几年内就会变得陈旧。我期待的是一种更加平衡的视角，既能扎实地讲解经典的计算原理，又能为读者描绘出通往未来计算前沿的清晰路径，而不是仅仅停留在对过去成就的详尽复述上，这使得整本书的格局显得有些局促和保守。

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这本书的理论深度无疑是令人敬佩的，它试图在一个相对紧凑的篇幅内，囊括操作系统、数据结构乃至部分编译原理的核心概念。这种博大会聚的野心值得肯定，但实践操作环节的缺失，使得这本书的价值大打折扣。所有的概念讲解都停留在抽象的数学描述和模型推演上，鲜有能够真正落地、让读者亲自动手搭建和调试的实际案例。例如，当我们讨论到指针的运算和地址解析时，书中仅仅提供了几行伪代码示例，却没有提供一个完整的、可以在主流开发环境中编译运行的C语言项目，让人难以体会到理论与实践之间的“那层窗户纸”。学习计算机科学，实践是检验真理的唯一标准，没有代码的敲击和错误的调试，所有的理论都只能是空中楼阁。我希望作者能在确保理论严谨性的同时，为每个核心模块配上一套可操作性强、贴近实际工程需求的实验指导，否则，这本书的实用价值将大打折扣。

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阅读这本书的过程中，我最大的感受是信息过载与重点不突出。作者似乎想将所有已知的计算机知识点一股脑地塞进这本教材里，导致全书内容显得异常拥挤和冗杂。每个章节都试图穷尽所有相关细节，却忽略了对核心思想的提炼和强调。比如，在讲解流程控制语句时，除了标准的 if/else 和循环结构外，还花费了大量篇幅去探讨一些在现代编程实践中已经很少使用的老旧语法特性，这无疑稀释了对更重要概念——比如递归、异常处理——的关注度。结果就是，读者读完一章后，脑海里留下的是一堆零散的知识点，却无法清晰地勾勒出计算机系统是如何高效运作的整体图景。一本优秀的教材，应当是知识的“过滤器”，帮助读者辨识出哪些是基石，哪些是装饰。这本书在“选择”和“取舍”上做得不够果断，使得学习过程变得拖沓而低效。

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从语言风格和叙事逻辑来看，这本书的行文充满了强烈的学术气息，措辞严谨，但代价是牺牲了可读性。句子往往结构复杂，充斥着大量的被动语态和从句嵌套，这使得理解一个简单的定义都需要反复阅读数遍才能准确把握其意图。例如，某些关键算法的描述部分，往往需要读者具备极高的逻辑分析能力才能跟上作者的思维跳跃。对于初次接触这些概念的读者来说，这种晦涩的表达方式如同设置了一道无形的障碍。好的技术写作，应当如同清晰的河流，引导读者自然而然地流向知识的海洋。这本书更像是一面打磨得光滑但冰冷的镜子，反射出知识的准确性，却无法提供温暖的引导。如果能在保持技术准确性的前提下，适当地引入一些生动的比喻、类比或者历史背景故事来软化文字的棱角，这本书的接受度想必会大大提高。

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