計算機系統基礎

本書以“層次轉換”的方法介紹與計算機系統相關的核心概念和基本原理，試圖幫助初學者建立計算機系統的整體概念及“系統觀”。本書共分6章，主要內容包括計算機系統發展簡史、數據和程序的機器級表示、數字邏輯基礎、馮·諾依曼結構與哈佛結構、計算機組成與指令集結構、編譯器工作原理、虛擬內存、上下文切換、Internet原理、無線網絡及移動社交網絡系統等。 本書可用作高等院校計算機專業和物聯網工程等相關專業學生的入門教材，也可作為計算機專業人士和技術人員的參考書。

第1章緒論/1

1.1計算機系統發展簡史/1

1.1.1計算機系統硬件發展史/1

1.1.2計算機系統軟件發展史/9

1.2計算機系統概述/29

1.2.1計算機系統概念/29

1.2.2本書結構/35

習題/36第2章計算機系統中信息表示/37

2.1數據的機器級表示/37

2.1.1位和數據類型/37

2.1.2整數數據類型/38

2.1.3字符數據類型/40

2.1.4浮點類型/42

2.1.5十六進制表示法/43

2.1.6基本運算舉例/44

2.2程序的機器級表示/47

2.2.1數據格式/50

2.2.2數據訪問/51

2.2.3算術和邏輯操作/55

2.2.4控制/58

2.2.5過程/74

2.2.6數組分配和訪問/79

2.2.7結構和聯合/84

習題/88第3章計算機系統硬件/90

3.1數字邏輯基礎/91

3.1.1數字硬件/91

3.1.2邏輯基礎/92

3.1.3晶體管開關/96

3.2馮·諾依曼結構與哈佛結構/99

3.3計算機系統組成/100

3.3.1計算機基本組成/100

3.3.2微處理器/102

3.3.3存儲器/104

3.3.4輸入輸出以及總線/107

3.4計算機指令集體系結構/110

3.4.1指令集體系結構概念/110

3.4.2指令集分類和設計/111

3.4.3幾種典型的指令集/113

習題/116第4章編譯系統/118

4.1計算機系統中的語言處理/118

4.1.1編譯器/119

4.1.2彙編器/120

4.2編譯器前端技術/121

4.2.1詞法分析/122

4.2.2語法分析/123

4.2.3語法制導翻譯/127

4.2.4符號表/128

4.3目標代碼生成/131

4.3.1代碼生成/131

4.3.2代碼優化/132

習題/133第5章操作系統/134

5.1計算機操作系統概述/134

5.1.1操作系統的定義、功能

以及基本特徵/134

5.1.2操作系統的分類/138

5.1.3用户與操作系統的接口/142

5.2操作系統和應用程序的啓動/144

5.2.1操作系統啓動/144

5.2.2應用程序啓動/147

5.3應用程序、操作系統、系統硬件的交互/148

5.3.1交互概述/148

5.3.2輸入和輸出/153

5.3.3文件與目錄/156

5.3.4虛擬存儲器/160

5.3.5上下文切換/169

習題/170第6章計算機網絡系統/171

6.1因特網原理/171

6.1.1什麼是因特網/171

6.1.2網絡邊緣/176

6.1.3網絡核心/179

6.1.4協議層次及其服務模型/183

6.2因特網技術基礎/188

6.2.1TCP/IP協議/188

6.2.2IP地址/189

6.2.3域名系統/191

6.2.4客户/服務器模式/194

6.3無線網絡原理/195

6.3.1無線網絡概述/195

6.3.2無線通信/196

6.3.3無線網絡拓撲/198

6.4無線網絡實例/202

6.4.1WiFi: IEEE 802.11無線局域網/202

6.4.2IEEE 802.11以外的標準:

藍牙和WiMAX/205

6.4.3蜂窩網絡/207

6.4.4無線傳感器網絡/211

6.4.5無線Mesh網絡/217

6.5社交網絡基礎/223

6.5.1社交網絡的發展/224

6.5.2在線社交網絡/226

6.5.3移動社交網絡/231

習題/235參考文獻/236