计算机公共基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

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出品人:

页数:92

译者:

出版时间:2010-1

价格:12.00元

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isbn号码:9787302218005

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• 计算机基础
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好的，这是一本关于现代信息技术基础的图书的简介，内容涵盖了计算机科学的核心概念，但不涉及《计算机公共基础》中的具体章节内容。 --- 图书名称：信息时代的技术基石与应用前沿 图书简介 在数字化浪潮席卷全球的今天，理解信息技术（IT）的底层逻辑与演进趋势，已不再是专业人士的专属需求，而是每一位现代公民必备的核心素养。本书旨在提供一个全面、深入且前沿的视角，剖析信息时代的基石技术，并探讨它们如何重塑我们的工作、生活与社会结构。我们不聚焦于基础的硬件操作或软件使用指南，而是深入探究驱动这一切背后的原理、架构与未来方向。 第一部分：计算的本质与架构演进 本部分将从信息论的视角出发，探讨“信息”是如何被量化、存储和处理的。我们将超越对传统冯·诺依曼架构的简单描述，着重分析现代处理器设计中的指令集架构（ISA）的演变，例如从复杂指令集（CISC）到精简指令集（RISC）的范式转移，及其对能效比和并行计算的影响。 我们深入研究内存层级结构的复杂性，理解缓存（Cache）的工作机制、虚拟内存的概念，以及固态存储技术（NAND Flash）的原理，解释为何内存访问速度是影响系统整体性能的关键瓶颈。此外，本书将详细阐述现代并行计算模型，包括多核处理器、GPU的异构计算架构，以及面向大规模数据处理的分布式计算范式的兴起。重点分析同步与异步编程模型在提升系统吞吐量中的作用。 第二部分：网络协议栈与互联世界 现代社会的核心是连接。本部分将构建一个完整的网络知识体系，从物理层到应用层，系统阐述互联网运作的机制。我们不会停留在TCP/IP协议族的基本介绍，而是深入探讨拥塞控制算法（如BBR、CUBIC）的演进，理解它们如何在保障数据可靠性和优化网络带宽之间取得平衡。 我们详细剖析域名系统（DNS）的高级特性，包括区域传输、负载均衡配置以及应对DDoS攻击的安全策略。在应用层，我们将分析HTTP/3的出现及其对QUIC协议的依赖，探讨基于UDP的可靠传输机制如何解决传统TCP在移动网络环境下的延迟问题。最后，本章将引入软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的概念，展示网络基础设施如何从传统的硬件绑定向灵活的软件控制转型。 第三部分：数据管理与存储哲学 数据是新时代的石油，而有效的管理是其价值的源泉。本书超越了传统数据库的CRUD操作层面，聚焦于数据模型的深刻变革。我们将对比关系型模型（RDBMS）的ACID特性与NoSQL数据库的BASE特性，分析它们分别在何种业务场景下展现出更高的适用性。 深入探讨分布式数据库的挑战，特别是一致性模型的选择，如强一致性、最终一致性以及共识算法（如Paxos和Raft）在确保数据安全和系统可用性方面的关键作用。对于大数据处理，我们将分析列式存储和行式存储的性能差异，以及索引结构（如B+树、LSM-Tree）在应对海量写入和复杂查询时的设计哲学。 第四部分：操作系统与资源调度 操作系统是连接硬件与应用程序的桥梁。本部分将重点探讨现代操作系统内核的调度策略。分析抢占式调度、时间片轮转、优先级继承等算法如何平衡系统的实时性、公平性和吞吐量。 关键内容包括进程间通信（IPC）的复杂机制（如共享内存、消息队列、信号量）及其在多任务环境下的同步风险。我们还会深入研究虚拟化技术的底层原理，包括Hypervisor的类型（Type 1/Type 2）以及容器化技术（如Cgroups和Namespaces）如何实现轻量级的资源隔离与高效部署，这是现代云计算基础设施的核心。 第五部分：信息安全与密码学原理 信息安全已成为数字化生存的生命线。本书将重点阐述密码学在构建信任体系中的核心地位。我们将详述公钥基础设施（PKI）的工作流程，深入分析对称加密算法（如AES）和非对称加密算法（如RSA、ECC）的数学基础与实现细节。 除了加密技术，我们将详细探讨哈希函数在数据完整性校验中的应用，以及如何利用数字签名来确保身份的不可否认性。在安全实践层面，本书讨论了零信任架构（Zero Trust Architecture）的设计原则，以及如何通过安全审计和威胁情报来主动防御复杂的网络攻击，而不是仅仅依赖边界防御。 第六部分：新兴计算范式的展望 最后，本书将目光投向未来，探讨正在酝酿中的计算革命。我们将分析量子计算的基本原理——叠加态与纠缠，并探讨它们对现有加密体系构成的潜在威胁以及后量子密码学的研究进展。 同时，本书也将评估边缘计算（Edge Computing）的必要性，分析其在低延迟应用场景（如自动驾驶、工业物联网）中的独特优势。我们将探讨人工智能模型（特别是大型语言模型）背后的硬件加速原理，以及软件生态系统如何适应这种以数据和算法为驱动的新型计算范式。 目标读者 本书面向所有希望系统性地掌握现代信息技术底层逻辑和架构思想的读者，包括系统架构师、软件工程师、技术管理者以及对计算机科学有深度求知欲的专业人士。它要求读者具备初步的逻辑分析能力，但无需预设任何特定编程语言或操作系统的前置知识。阅读本书，您将获得一套完整的、用于理解和驾驭未来信息技术的思维框架。

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