具体描述
《大学计算机基础》根据教育部高等学校计算机基础课程教学指导分委员会制订的《关于进一步加强商等学校计算机基础教学的意见髓计算机基础课程教学基本要求（试行）》中有关大学计算机基础的要求编写而成。全书共6章，分别为计算机概论、操作系统基础、软件技术基础、网络技术基础、数据库应用基础和多媒体技术基础。主要内容包括计算机的发展和应用、计算机中信息的表示、计算机硬件系统和软件系统、信息安全、操作系统的五大管理功能、计算机程序设计方法、常用的算法与数据结构、数据库系统结构关系数据库、多媒体系统构成、多媒体数据压缩技术、计算机网络组成、Internet基本技术与应用：典型信息服务等。
本15内容丰富、通俗易懂，侧重基本理论介绍，对操作性的内容在配套的实验指导书中讲述，以便提高教学效率。
《大学计算机基础》可作为高等学校非计算机专业大学计算机基础课程教材，也可供其他学习计算机基础知识的读者使用。
好的，这是一份针对不同主题，但不包含《大学计算机基础》内容的图书简介。 --- 图书系列一：《高级数据结构与算法设计实践：面向工业级应用》 内容概述 本书聚焦于在实际工程环境中，如何选择、设计和优化复杂的数据结构与算法。它超越了基础课程中对基本数据结构（如链表、树、图）的理论介绍，深入探讨了在内存限制、高并发和实时性要求下的高级技术。全书旨在为读者构建一个从理论到实践的桥梁，特别针对需要构建大规模、高性能系统的软件工程师和研究人员。 核心章节与技术要点 第一部分：内存层级与缓存优化 本部分详细剖析了现代计算机体系结构中内存的层次结构（寄存器、L1/L2/L3缓存、主存、SSD）。我们不再将内存访问视为常数时间操作，而是深入研究如何通过空间局部性和时间局部性原理，设计出对缓存友好的算法。 缓存感知算法设计 (Cache-Oblivious Algorithms)： 介绍如何设计出不显式依赖特定缓存大小的算法，以及如何应用分块策略（Tiling）优化矩阵乘法和卷积运算。 内存一致性模型与并行访问： 讨论在多核环境下，数据竞争如何影响算法的性能和正确性，并介绍原子操作（Atomic Operations）和内存屏障（Memory Barriers）在高性能数据结构设计中的应用。 第二部分：空间划分与地理信息系统（GIS）数据结构 针对处理大规模空间数据（如地图渲染、范围查询）的需求，本书详述了先进的空间索引技术。 R-Tree及其变种（R-Tree, Hilbert R-Tree）： 深入剖析了这些结构如何平衡磁盘I/O和查询效率，并提供了在动态更新场景下的维护策略。 四叉树（Quadtrees）与八叉树（Octrees）的变体： 不仅是简单的递归划分，更侧重于如何处理不规则数据分布，例如使用Point Region (PR) Quadtrees 和 K-D 树进行最近邻搜索（Nearest Neighbor Search, NNS）。 第三部分：并发数据结构与无锁编程 在多核处理器成为主流的今天，正确且高效地处理并发访问是构建健壮系统的关键。本部分完全避开了传统的基于锁的同步机制，转而关注高效的无锁/无等待（Lock-Free/Wait-Free）设计。 基于CAS（Compare-and-Swap）的操作： 详细解释了如何利用硬件原语构建无锁的队列（如Michael & Scott 队列）和栈。 内存顺序模型（Memory Ordering Models）： 深入研究C++或Java等语言中的内存模型，理解`volatile`和`acquire/release`语义如何保证并发操作的可见性和顺序性。 第四部分：近似算法与概率数据结构 当精确计算成本过高或不必要时，概率数据结构提供了极佳的折衷方案。 布隆过滤器（Bloom Filters）的高级应用： 不仅用于简单的成员测试，还探讨了布隆过滤器合并、写入优化（Counting Bloom Filters）以及在分布式缓存系统中的实际部署。 HyperLogLog（HLL）算法： 详尽解析HLL如何以极小的内存占用估算超大集合的基数（Cardinality Estimation），并讨论其在日志分析和流量统计中的应用案例。 第五部分：图算法的深度优化 本书的图论部分侧重于面向实际网络（如社交网络、道路网络）的查询优化，而非标准的遍历算法。 最短路径的预处理技术： 重点介绍层次化网络分解（Hierarchical Network Decomposition）和Contraction Hierarchies (CH)，这些技术能够在毫秒级内回答数百万次的路网查询。 大规模图的存储与处理框架： 探讨如何利用图数据库（如Neo4j或GraphX）的底层数据布局和并行计算模型（如Pregel模型）来处理万亿级别的边。 目标读者： 具备扎实的离散数学和基础数据结构知识，希望在系统性能优化、大规模数据处理或高并发编程领域深造的软件工程师、研究生。 --- 图书系列二：《现代操作系统与系统编程实战》 内容概述 本书旨在提供一个关于现代操作系统内核机制、系统调用接口以及高性能应用编程的深度视图。它专注于解释操作系统如何管理资源、调度任务以及为应用程序提供抽象层，并教授读者如何编写直接与这些底层机制交互的程序。本书的内容完全围绕操作系统原理、进程间通信、内存管理和I/O子系统展开，与计算机的计算基础、数字逻辑或软件工程方法论无关。 核心技术聚焦 第一部分：内核架构与进程生命周期管理 本部分深入探讨操作系统内核的内部工作，特别是Linux和类Unix环境下的实现细节。 内核模式与用户模式的切换： 详细分析系统调用（Syscall）的进入和返回机制，包括中断向量表、上下文保存与恢复的汇编级过程。 进程调度策略的粒度分析： 不仅介绍FIFO和Round Robin，更侧重于完全公平调度器（CFS）的红黑树查找机制、优先级继承（Priority Inheritance）在实时系统中的应用，以及如何通过`nice`值影响调度器的决策。 线程模型与用户级线程/内核级线程的映射： 讲解M:N模型和1:1模型的性能权衡，以及库级线程管理（如pthreads）如何与内核调度器交互。 第二部分：虚拟内存与内存映射I/O 本书将虚拟内存视为性能调优的核心要素，探讨内存管理单元（MMU）和操作系统如何协同工作。 页表结构与TLB（Translation Lookaside Buffer）： 剖析多级页表如何实现高效的地址翻译，以及TLB未命中（Miss）对程序性能的实际影响。 缺页中断（Page Fault）的处理流程： 详细描述操作系统如何定位磁盘上的数据页，执行页面置换算法（如Clock/Second Chance），并将数据加载到物理内存中的完整周期。 共享内存与内存映射文件（mmap）： 演示如何使用`mmap`进行进程间高效通信（IPC）和零拷贝I/O，并讨论其在文件操作中的性能优势。 第三部分：高级进程间通信（IPC）机制 超越简单的管道（Pipes），本书聚焦于构建复杂分布式组件所需的健壮通信技术。 System V IPC与POSIX IPC的对比： 深入研究消息队列（Message Queues）的事务性保证和信号量（Semaphores）的同步复杂度。 Socket编程的高级应用： 重点讲解TCP/UDP的拥塞控制算法（如CUBIC），以及如何使用`select`, `poll`, 和`epoll`（Linux）实现高并发的网络服务模型。 第四部分：I/O子系统与块设备驱动 本部分讲解应用程序如何与慢速外部存储设备进行交互，以及操作系统如何缓冲和调度这些请求。 I/O 调度器的演进： 分析从Deadline到NOVA（或CFQ）等调度器的工作原理，解释它们如何优化旋转磁盘的寻道时间或SSD的并行性。 异步I/O（AIO）与io_uring： 介绍现代Linux内核如何通过异步机制，允许应用程序在等待I/O完成时执行其他计算任务，重点剖析`io_uring`带来的革命性性能提升。 第五部分：系统级调试与性能分析工具 教授读者如何使用专业工具“深入”操作系统，诊断性能瓶颈。 动态追踪技术： 熟练运用`strace`（系统调用跟踪）、`ltrace`（库调用跟踪），并介绍基于eBPF/BCC的高级内核事件观测技术，用于实时分析系统负载。 性能计数器（Performance Counters）： 利用硬件性能监控单元（PMC）来测量缓存命中率、分支预测错误等关键硬件指标。 目标读者： 驱动开发人员、需要编写高性能网络服务器、数据库存储引擎或深入理解Linux系统内核的系统级程序员。
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