内容简介
《計算機是怎樣跑起來的》是圖靈程序設計叢書中的一本,由日本著名技術作家矢澤久雄撰寫。本書以通俗易懂的方式,深入淺出地介紹了計算機的基本工作原理,從硬體到軟體,從基礎概念到實際應用,全面解析了計算機的運作機制。
書中不僅涵蓋了計算機的歷史發展、硬體結構、操作系統、編程語言等基礎知識,還詳細講解了計算機的內部運作流程,如數據的存儲與處理、指令的執行、網絡通信等。通過豐富的圖例和實例,讀者可以更直觀地理解計算機的運作原理。
本書適合對計算機感興趣的初學者,以及希望深入理解計算機工作原理的技術人員閱讀。通過閱讀本書,讀者可以掌握計算機的基本知識,並為進一步學習計算機技術打下堅實的基礎。
目录
版權信息
版權聲明
本書將要講解的主要關鍵詞
本書的結構
1.1 計算機的三個根本性基礎
1.2 輸入、運算、輸出是硬件的基礎
1.3 軟件是指令和數據的集合
1.4 對計算機來說什麼都是數字
1.5 只要理解了三大原則,即使遇到難懂的最新技術,也能輕鬆應對
1.6 為了貼近人類,計算機在不斷地進化
1.7 稍微預習一下第 2 章
第 1 章 計算機的三大原則
2.1 製作微型計算機所必需的元件
2.2 電路圖的讀法
2.3 連接電源、數據和地址總線
2.4 連接 I/O
2.5 連接時鐘信號
2.6 連接用於區分讀寫對象是內存還是 I/O 的引腳
2.7 連接剩餘的控制引腳
2.8 連接外部設備,通過 DMA 輸入程序
2.9 連接用於輸入輸出的外部設備
2.10 輸入測試程序並進行調試
第 2 章 試著製造一台計算機吧
3.1 從程序員的角度看硬件
3.2 機器語言和彙編語言
3.3 Z80 CPU 的寄存器結構
3.4 追蹤程序的運行過程
3.5 嘗試手工彙編
3.6 嘗試估算程序的執行時間
第 3 章 體驗一次手工彙編
4.1 程序的流程分為三種
4.2 用流程圖表示程序的流程
4.3 表示循環程序塊的「帽子」和「短褲」
4.4 結構化程序設計
4.5 畫流程圖來思考算法
4.6 特殊的程序流程——中斷處理
4.7 特殊的程序流程——事件驅動
COLUMN 來自企業培訓現場
第 4 章 程序像河水一樣流動著
5.1 算法是程序設計的「熟語」
5.2 要點 1:算法中解決問題的步驟是明確且有限的
5.3 要點 2:計算機不靠直覺而是機械地解決問題
5.4 要點 3:瞭解並應用典型算法
5.5 要點 4:利用計算機的處理速度
5.6 要點 5:使用編程技巧提升程序執行速度
5.7 要點 6:找出數字間的規律
5.8 要點 7:先在紙上考慮算法
第 5 章 與算法成為好朋友的七個要點
6.1 要點 1:瞭解內存和變量的關係
6.2 要點 2:瞭解作為數據結構基礎的數組
6.3 要點 3:瞭解數組的應用——作為典型算法的數據結構
6.4 要點 4:瞭解並掌握典型數據結構的類型和概念
6.5 要點 5:瞭解棧和隊列的實現方法
6.6 要點 6:瞭解結構體的組成
6.7 要點 7:瞭解鏈表和二叉樹的實現方法
第 6 章 與數據結構成為好朋友的七個要點
7.1 面向對像編程
7.2 對 OOP 的多種理解方法
7.3 觀點 1:面向對像編程通過把組件拼裝到一起構建程序
7.4 觀點 2:面向對像編程能夠提升程序的開發效率和可維護性
7.5 觀點 3:面向對像編程是適用於大型程序的開發方法
7.6 觀點 4:面向對像編程就是在為現實世界建模
7.7 觀點 5:面向對像編程可以借助 UML 設計程序
7.8 觀點 6:面向對像編程通過在對像間傳遞消息驅動程序
7.9 觀點 7:在面向對像編程中使用繼承、封裝和多態
7.10 類和對象的區別
7.11 類有三種使用方法
7.12 在 Java 和 .NET 中有關 OOP 的知識不能少
第 7 章 成為會使用面向對像編程的程序員吧
8.1 數據庫是數據的基地
8.2 數據文件、DBMS 和數據庫應用程序
8.3 設計數據庫
8.4 通過拆表和整理數據實現規範化
8.5 用主鍵和外鍵在表間建立關係
8.7 設計用戶界面
8.8 向 DBMS 發送 CRUD 操作的 SQL 語句
8.9 使用數據對像向 DBMS 發送 SQL 語句
8.10 事務控制也可以交給 DBMS 處理
COLUMN 來自企業培訓現場
第 8 章 一用就會的數據庫
9.1 實驗環境
9.2 實驗 1:查看網卡的 MAC 地址
9.3 實驗 2:查看計算機的 IP 地址
9.4 實驗 3:瞭解 DHCP 服務器的作用
9.5 實驗 4:路由器是數據傳輸過程中的指路人
9.6 實驗 5:查看路由器的路由過程
9.7 實驗 6:DNS 服務器可以把主機名解析成 IP 地址
9.8 實驗 7:查看 IP 地址和 MAC 地址的對應關係
9.9 TCP 的作用及 TCP/IP 網絡的層級模型
第 9 章 通過七個簡單的實驗理解 TCP/IP 網絡
10.1 先來明確一下什麼是加密
10.2 錯開字符編碼的加密方式
10.3 密鑰越長,解密越困難
10.4 適用於互聯網的公開密鑰加密技術
10.5 數字簽名可以證明數據的發送者是誰
第 10 章 試著加密數據吧
11.1 XML 是標記語言
11.2 XML 是可擴展的語言
11.3 XML 是元語言
11.4 XML 可以為信息賦予意義
11.5 XML 是通用的數據交換格式
11.6 可以為 XML 標籤設定命名空間
11.7 可以嚴格地定義 XML 的文檔結構
11.8 用於解析 XML 的組件
11.9 XML 可用於各種各樣的領域
第 11 章 XML 究竟是什麼
12.1 SE 是自始至終參與系統開發過程的工程師
12.2 SE 未必擔任過程序員
12.3 系統開發過程的規範
12.4 各個階段的工作內容及文檔
12.5 所謂設計,就是拆解
12.6 面向對像法簡化了系統維護工作
12.7 技術能力和溝通能力
12.8 IT 不等於引進計算機
12.9 計算機系統的成功與失敗
12.10 大幅提升設備利用率的多機備份
第 12 章 SE 負責監管計算機系統 的構建
結束語
謝辭
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