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出版者:中国铁道出版社

作者:匡松

出品人:

页数:120 页

译者:

出版时间:2006年02月

价格:12.0

装帧:平装

isbn号码:9787113068899

丛书系列:

图书标签:

• 计算机等级考试
• 二级
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• 历年真题
• 模拟题

《计算机系统原理与应用》 内容简介： 本书深入浅出地解析了现代计算机系统的核心构成与运作原理，旨在帮助读者构建坚实的计算机科学基础，并掌握相关技术在实际应用中的部署与优化。全书涵盖了从底层硬件交互到上层软件设计，再到网络通信与数据管理的全面知识体系，内容严谨且逻辑清晰。 第一部分：计算机系统基础 本部分聚焦于计算机系统的基本构成要素及其交互机制。 第一章 计算机硬件体系结构： 详细阐述了中央处理器（CPU）的指令集架构（ISA）、流水线技术、缓存层次结构（L1, L2, L3 Cache）的设计理念及其对性能的影响。深入探讨了内存（RAM）的类型（DDR3, DDR4, DDR5）、寻址方式、读写时序以及内存管理单元（MMU）在虚拟内存实现中的作用。分析了输入/输出（I/O）子系统的组成，包括总线（PCIe, USB）、控制器（DMA控制器）以及各种外围设备（硬盘、显卡、网络接口卡）的接口协议和工作原理。本章将通过对不同架构（如x86, ARM）的比较，帮助读者理解硬件设计的权衡与发展趋势。 第二章 操作系统原理： 深入剖析了操作系统的核心功能，包括进程管理、线程模型、调度算法（如FCFS, SJF, RR, Priority Scheduling）及其性能评估指标。详细讲解了内存管理技术，如分页（Paging）、分段（Segmentation）以及它们在虚拟内存中的应用，重点分析了缺页中断处理机制。阐述了文件系统的组织结构，包括目录结构、文件分配方法（如连续分配、链式分配、索引分配）以及文件系统的可靠性保障（日志文件系统）。此外，还探讨了设备管理，包括I/O请求的处理、缓冲区管理以及设备驱动程序的概念。 第三章 数据表示与运算： 涵盖了二进制、十进制、十六进制等数制表示法，以及它们之间的相互转换。详细讲解了整数（原码、反码、补码）和浮点数（IEEE 754标准）的表示方式及其运算中的精度问题。分析了逻辑运算（AND, OR, NOT, XOR）和算术运算（加、减、乘、除）在计算机硬件中的实现方式，并引入了逻辑门和组合逻辑电路的基本概念，为理解CPU的运算器（ALU）打下基础。 第二部分：程序设计与数据结构 本部分侧重于软件开发中的核心概念与实践。 第四章 程序设计语言基础： 介绍不同类型程序设计语言（如编译型、解释型、脚本语言）的特点与应用场景。深入讲解了变量、数据类型（基本类型、复合类型）、运算符、表达式以及控制结构（顺序、分支、循环）。详细阐述了函数（方法）的定义、参数传递机制（传值、传引用）以及作用域规则。引入了面向对象编程（OOP）的基本思想，包括封装、继承和多态，并通过示例语言（如Python, Java, C++）来展示这些概念的实现。 第五章 数据结构与算法： 详细讲解了线性数据结构，如数组（Arrays）、链表（Linked Lists, 单向、双向、循环）、栈（Stacks）和队列（Queues），并分析了它们在不同场景下的适用性。深入探讨了树形数据结构，包括二叉树（Binary Trees）、二叉搜索树（Binary Search Trees, BST）、平衡二叉搜索树（如AVL, Red-Black Trees）以及堆（Heaps）。分析了图（Graphs）的基本概念、表示方法（邻接矩阵、邻接表）及其遍历算法（DFS, BFS）。详细阐述了排序算法（如冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序）及其时间/空间复杂度分析。讲解了查找算法（如顺序查找、二分查找）以及哈希表（Hash Tables）的原理与应用。 第六章 算法分析与复杂度： 重点介绍算法效率的度量方法，包括时间复杂度（Time Complexity）和空间复杂度（Space Complexity）。通过大O表示法（O, Ω, Θ）来分析算法的渐进行为，并详细讲解了常见复杂度类（O(1), O(log n), O(n), O(n log n), O(n^2), O(2^n)）的含义及其对算法性能的影响。通过实例分析，指导读者如何评估和选择最优算法。 第三部分：计算机网络与通信 本部分聚焦于计算机网络的基本原理与互联技术。 第七章 网络体系结构： 深入剖析了TCP/IP协议族的五层模型（或OSI七层模型），详细讲解了各层的功能与协议，包括物理层（比特传输）、数据链路层（MAC地址、帧同步、错误检测，如CRC）、网络层（IP地址、路由选择、ICMP）以及传输层（TCP的连接建立与关闭、拥塞控制、流量控制；UDP的无连接特性）。重点介绍了应用层协议，如HTTP（浏览器与服务器通信）、DNS（域名解析）、FTP（文件传输）和SMTP/POP3/IMAP（电子邮件）。 第八章 网络通信与协议： 详细阐述了IP地址（IPv4, IPv6）的编址方案、子网划分技术以及NAT（网络地址转换）的原理。深入讲解了TCP协议的三次握手与四次挥手过程，以及TCP在可靠传输中的作用。分析了UDP协议的特性及其适用场景。探讨了路由选择算法（如RIP, OSPF, BGP）的基本原理。介绍了域名系统（DNS）的工作流程，包括域名的层次结构、记录类型以及查询过程。 第四部分：数据库系统与信息管理 本部分侧重于数据存储、组织与管理。 第九章 数据库基础： 介绍了数据库的基本概念，包括数据、数据库、数据库管理系统（DBMS）及其功能。详细讲解了数据模型，重点阐述了关系模型（表、属性、元组、码、主键、外键）的构建与约束。深入分析了SQL（Structured Query Language）语言，包括数据定义语言（DDL，如CREATE TABLE, ALTER TABLE）、数据操纵语言（DML，如SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE）和数据控制语言（DCL，如GRANT, REVOKE）。 第十章 数据库设计与规范化： 涵盖了数据库设计的三个阶段：需求分析、概念设计和物理设计。详细讲解了实体-关系模型（ERM）的概念，包括实体、属性、关系、基数以及表示方法。深入阐述了关系模式的规范化过程，包括第一、第二、第三范式（1NF, 2NF, 3NF）以及BCNF（Boyce-Codd Normal Form），并解释了它们如何解决数据冗余和异常问题。 第五部分：信息安全与发展趋势 本部分关注信息安全基础与新兴技术。 第十一章 信息安全概述： 介绍了信息安全的三个基本要素：机密性（Confidentiality）、完整性（Integrity）和可用性（Availability），即CIA三元组。详细阐述了常见的安全威胁，如病毒、木马、蠕虫、网络钓鱼、拒绝服务攻击（DoS/DDoS）。介绍了常见的安全防护技术，如加密（对称加密、非对称加密）、数字签名、防火墙、入侵检测系统（IDS）和身份认证机制。 第十二章 计算机发展趋势： 展望了人工智能（AI）、机器学习（ML）、大数据（Big Data）、云计算（Cloud Computing）、物联网（IoT）等前沿技术的发展及其对计算机系统的影响。探讨了并行计算、分布式计算等提高计算能力的新范式。分析了软件开发模式的演进，如敏捷开发（Agile Development）和DevOps。 本书通过详实的理论讲解、丰富的图表示例以及对实际应用的深入剖析，力求为读者提供一个全面、系统且实用的计算机科学知识框架。无论您是计算机专业的学生，还是希望提升自身技术能力的从业者，本书都将是您学习和进阶的宝贵资源。

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从一个经常需要进行自我提升的职场人的角度来看，这本书的实用性超越了单纯的考试通过。公共基础知识虽然是基础，但其中很多内容（比如信息安全的基本原理、网络协议的层次划分）是现代IT工作者必须掌握的常识。我更关注的是它是否能提供超越应试范围的“延伸阅读”或“前沿视角”。例如，在讲解数据加密算法时，如果能简要提及一下公钥基础设施（PKI）在当前互联网环境中的挑战和发展趋势，或者在介绍常用数据结构时，能与现代编程语言中的内置容器做个对比分析，那就太棒了。这种将基础理论与行业前沿接轨的处理方式，能大大提升这本书的价值密度。我希望它不仅仅是“考试用书”，更是一本可以长期保留在书架上，随时可以翻阅以巩固基础、拓展视野的工具书。如果能做到这一点，那么它在知识传递上的深度和广度，就远超同类产品了。

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我对于这种综合性基础知识的辅导书，有一个非常具体的需求，那就是题型覆盖的全面性和解析的精细度。考试的命题往往是灵活多变的，一套好的辅导书必须能够预判到各种出题角度。我希望它提供的模拟题或章节练习，不仅仅是知识点的简单重复，而是能体现出对历年真题命题思路的深度挖掘和总结。例如，对于选择题，解析部分应该详细分析每个选项的对错依据，尤其是那些迷惑项，要解释清楚为什么它在特定语境下是错误的。而对于编程题（如果涉及），我期待看到多种解法，并对不同解法的效率进行对比分析，而不是只给出一个标准答案。另外，如果这本书能提供一个“错题集”的构建方法论，指导读者如何有效地记录和复习自己的薄弱环节，那更是锦上添花。我需要的是一种能够系统性诊断我学习盲区、并提供精准矫正方案的学习材料，而非仅仅是题目的集合。

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这本书的封面设计挺朴实的，拿到手里沉甸甸的，感觉内容肯定很扎实。我个人是那种喜欢一步一个脚印学习的人，所以看到这种厚厚的辅导书就觉得踏实。我主要关注的是这本书在基础概念阐述上的深度。很多时候，市面上的教材为了追求广度，对一些核心概念的剖析就显得浮于表面。我希望这本书能对数据结构、算法设计这些基础中的基础，给出更深入的、带有独到见解的解读。比如，在讲解树和图的遍历算法时，不仅仅是给出标准代码实现，而是能深入到时间复杂度和空间复杂度的动态变化分析，甚至可以探讨在不同应用场景下，哪种优化策略更具实操意义。如果它能提供一些高级的、非教科书式的思考角度，对我理解底层逻辑会非常有帮助。我特别期待它在面向对象设计原则（如SOLID）的讲解上，能结合实际的软件工程案例进行剖析，而不是空泛地罗列条目。总而言之，我希望这本书能成为我理解计算机科学核心思想的“内功心法”宝典，而非仅仅是应试技巧的堆砌。

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说实话，我对市面上大多数的应试资料都有点审美疲劳了。它们往往充斥着大量近年真题的重复组合，并且解析部分简单粗暴，基本就是“选C是因为A、B、D不对”。我更倾向于那种能提供“为什么是C”的底层逻辑支撑的书籍。对于二级考试这种注重基础知识掌握程度的测试，如果这本书能构建一个清晰的知识网络图谱，让我明白各个知识点之间的内在联系，而不是孤立地背诵定义，那价值就高了。比如，数据库部分，我希望它能清晰地阐述关系代数和SQL语句之间的映射关系，以及范式理论在实际数据库设计中的权衡取舍。此外，程序设计语言基础部分，如果能对C语言或Java（取决于它侧重的语言）的内存管理机制进行更细致的讲解，比如栈和堆的区别、指针的实际应用场景，这对我巩固编程思维至关重要。我最怕的就是那种只讲“怎么做对题”，而不讲“为什么是对”的书，希望这本能避免这种倾向，提供更具学术价值的参考。

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这本书的排版和阅读体验也是我非常看重的一点。一本技术书籍如果排版混乱，关键信息不突出，光是阅读过程就让人心生抵触。我希望它在细节处理上能体现出专业性。比如，代码示例应当使用清晰的字体，关键语句或容易混淆的术语需要用粗体、斜体或者不同的颜色高亮显示，方便快速定位和记忆。更重要的是，对于那些容易出错的陷阱知识点，我期望作者能设置专门的“易错点提示”或者“思维误区”板块，用幽默或者警示性的语言来加深读者的印象。毕竟，考试中失分往往就栽在那些看似简单却容易疏忽的地方。如果这本书能在逻辑流上做到平滑过渡，从宏观概念到微观细节层层递进，并且在章节末尾提供一些富有启发性的总结，而不是机械性的知识点罗列，那么它无疑是上乘之作。我希望它能让我感受到作者对读者的体贴和用心，让学习过程变得高效而不枯燥。

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