最新計算機概論-第九版(適合資電、理工科) (電子書) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陳惠貞

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好的，为您呈现一部关于计算机科学领域经典入门教材的图书简介，这部教材旨在为计算机科学、电子工程以及相关理工科专业的学生奠定坚实的理论基础与实践能力。 --- 图书名称：《计算机科学导论：原理、结构与应用》（第十版） 适用对象： 计算机科学、软件工程、电子信息工程、自动化、信息与通信工程等理工科专业本科生及自学者。 内容简介： 《计算机科学导论：原理、结构与应用》（第十版）是一部全面、深入且紧跟时代步伐的计算机科学入门经典教材。本书旨在系统地介绍计算机科学的核心概念、基础理论和现代技术体系，帮助读者建立起对整个计算机学科的宏观认知与微观理解。本版在继承前九版优良传统的基础上，进行了大幅度的内容更新与结构优化，尤其侧重于新兴计算范式、前沿技术在基础课程中的融合体现，确保内容的前瞻性与实用性。 第一部分：计算的基石——从逻辑到硬件 本部分聚焦于计算机系统的底层构建块和基本工作原理。 第1章：计算的本质与历史演进 本章首先探讨了“计算”的哲学含义和数学基础，追溯了图灵机模型、可计算性理论的诞生。随后，详细梳理了计算机技术从早期机械计算装置到现代电子数字计算机的发展历程，重点分析了冯·诺依曼体系结构的深远影响，为后续章节的学习奠定历史与理论背景。 第2章：数制、编码与数据表示 本章深入讲解了计算机内部数据信息的存储与处理方式。详细阐述了二进制、八进制、十六进制的相互转换，重点剖析了定点数和浮点数的表示标准（IEEE 754），以及负数的补码表示法。此外，还覆盖了字符编码（如ASCII、Unicode）和多媒体数据的数字化表示（图像、音频、视频的采样与量化原理）。 第3章：数字逻辑电路与布尔代数 本章是硬件理解的基石。从最基本的逻辑门（与、或、非、异或）开始，逐步过渡到卡诺图化简、组合逻辑电路（如加法器、译码器、多路复用器）的设计。随后，介绍时序逻辑电路，如触发器（SR、D、JK、T）、寄存器和基本计数器的构建。本章强调逻辑推理与电路实现的紧密结合。 第4章：中央处理器（CPU）的结构与指令集 本部分是系统结构的核心。详细解析了CPU的内部组成，包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和寄存器组。重点阐述了指令集架构（ISA）的概念，包括指令的格式、寻址模式和数据通路设计。通过对指令周期（取指、译码、执行、写回）的剖析，揭示了程序是如何在硬件层面被执行的。同时，引入了流水线技术的基本原理及其性能提升机制。 第5章：存储系统层次结构 本章系统地介绍了现代计算机的存储体系。从寄存器、高速缓存（Cache）的工作原理、组织方式（直接映射、全相联、组相联）及其性能优化策略入手，深入探讨了主存储器（DRAM、SRAM）的组织和刷新机制。随后，讲解了二级存储（SSD、HDD）的技术特点、访问延迟和块存储管理，最后简要概述了虚拟存储的概念及其实现机制。 第二部分：软件的框架——算法、编程与操作系统 本部分将视角从硬件层面提升至软件与系统管理层面。 第6章：算法分析与数据结构基础 本章强调了“算法”作为解决问题的核心思想。首先介绍了算法设计的基本策略（如分治法、贪婪法、动态规划）。随后，通过渐近记号（O、$Omega$、$Theta$）严格分析算法的时间复杂度和空间复杂度。核心数据结构部分详细讲解了线性结构（栈、队列、链表）、非线性结构（树，特别是二叉树、平衡树如AVL和红黑树）以及图（遍历与搜索算法）。 第7章：程序设计语言与编译原理概述 本章探讨了不同类型编程语言的范式（命令式、函数式、面向对象）及其设计哲学。重点分析了高级语言到机器代码的翻译过程，包括词法分析、语法分析（如上下文无关文法、LL/LR分析）、语义分析和代码生成的基础概念。本章旨在帮助读者理解所用编程语言背后的机制。 第8章：操作系统：资源管理的核心 本章是系统层面的关键。详细介绍了操作系统的主要目标和功能，特别是作为资源仲裁者的角色。内容涵盖进程管理（状态、创建、同步、通信，死锁的检测与预防）、内存管理（分页、分段、虚拟内存的实现）、文件系统（目录结构、存储介质组织）以及I/O系统管理的基本概念。 第9章：并发与并行计算导论 随着多核处理器的普及，并发性成为核心议题。本章讲解了并发的必要性与挑战，深入分析了互斥锁、信号量、管程等同步机制。同时，区分了并发与并行，并引入了现代并行编程模型（如OpenMP或MPI的基础概念），为后续深入学习并行计算打下基础。 第三部分：连接与扩展——网络、数据库与新兴领域 本部分将视野扩展到现代计算系统的应用环境与前沿趋势。 第10章：计算机网络与互联网 本章以OSI七层模型和TCP/IP协议栈为框架，系统介绍网络通信的原理。重点讲解了物理层、数据链路层（差错控制、MAC协议）、网络层（IP寻址、路由选择协议）、传输层（TCP的可靠性机制、UDP的无连接服务）以及应用层协议（HTTP, DNS等）。本章旨在使读者理解数据如何在全球范围内高效、可靠地传输。 第11章：数据库系统与数据管理 本章介绍了结构化数据管理的基础。从数据模型（如E-R模型）出发，详细阐述了关系代数和SQL语言在数据查询和操作中的应用。重点讲解了关系数据库的规范化理论，以及事务管理中的ACID特性和并发控制的基本方法。 第12章：信息安全与隐私保护 随着数字化深入，信息安全至关重要。本章介绍威胁模型与基本安全原则。内容包括对称加密与非对称加密（RSA、ECC的原理概述）、数字签名和证书认证机制。同时，探讨了网络攻击的基本类型（如DoS、注入攻击）以及防御策略。 第13章：计算科学的前沿展望 本章对当前和未来的计算技术进行概览。内容包括云计算（IaaS, PaaS, SaaS模型）、大数据处理的基本架构（如MapReduce思想）、人工智能（机器学习/深度学习的简介与计算需求）以及量子计算的初步概念，为读者指明了未来学习和研究的方向。 全书特色： 1. 平衡性： 本书在理论深度与工程实践之间取得了良好的平衡，既有严谨的数学推导，也有贴近现实的工程案例。 2. 模块化设计： 结构清晰，各章节相对独立，便于教师根据教学需要进行灵活选择和编排。 3. 丰富的图解： 大量使用流程图、时序图和结构图，将复杂的抽象概念具象化，极大降低了初学者的理解门槛。 4. 持续更新： 第十版特别增加了对现代多核架构、容器化（如Docker基础概念）及主流云平台架构的讨论，确保内容与工业界同步。 通过系统学习本书内容，读者将不仅掌握一门门具体的计算机技术，更重要的是，能够形成一套完整的计算机科学思维体系，为未来在任何细分领域（无论软件、硬件、网络还是人工智能）的深入学习和研究打下不可动摇的根基。

评分☆☆☆☆☆

這本《最新計算機概論-第九版》光是看到書名，我就知道這絕對是理工科學生人手一本的聖經級參考書。我當年讀書時，手上那本厚厚的計算機概論，簡直就是我的救命仙丹。尤其對於資電領域的新鮮人來說，要快速建立起對整個資訊世界的宏觀認識，這類經典教材的架構清晰度是無可取代的。我記得那時候，光是理解二進位轉換和基礎邏輯閘的原理，就花了我不少時間，但好的教科書會用最淺顯易懂的方式把這些複雜的概念串起來。它不只是教你程式語言的語法，更重要的是讓你理解電腦底層是如何運作，從馮紐曼架構到作業系統的核心概念，這些都是未來面對任何進階課程時，必須穩固的地基。如果這本第九版能延續以往的嚴謹度，並且將最新的網路架構和雲端技術的基礎概念融入其中，那它對剛踏入這個領域的學生來說，絕對是提供了最強而有力的起跑點。畢竟，在這個變化極快的科技圈，打好基礎，才能跟上未來的迭代速度。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，每次看到這些經典教材更新到新的版本，心裡總會有點期待又有點緊張。期待是因為希望它能跟上最新的科技浪潮，緊張是因為擔心為了追求「新」而犧牲了原有的「深」與「穩」。對於理工科學生來說，他們需要的是一本能陪他們度過大學四年，甚至研究所階段的紮實教材，而不是一本三年就過時的速食指南。如果這本第九版在維持傳統核心內容的基礎上，成功地引入了像是機器學習的基礎運算概念、或是區塊鏈底層的資料結構特性等「現代化」議題，但又沒有讓這些新內容喧賓奪主，稀釋了對邏輯、布林代數、或作業系統排程這些萬年不變核心知識的著墨，那它絕對是值得入手的。重點是，如何巧妙地在「概論」的範疇內，精準拿捏廣度與深度的平衡。

评分☆☆☆☆☆

閱讀理工科的教科書，我最怕的就是那種文字乾澀、圖表複雜到讓人看了就想睡的版本。好的概論書，必須是知識傳遞的藝術品，它要能將最抽象的數位邏輯，轉化為讀者能直觀感受到的圖像和流程。想像一下，當你在閱讀關於快取一致性問題時，如果書中的圖解能清晰地呈現出多核心處理器間資料同步的競爭狀態，那種「原來如此」的頓悟感，是自學中最寶貴的收穫。因此，我非常看重《最新計算機概論》在排版和視覺輔助上的設計。如果第九版能繼承過去優良的視覺化風格，並在解釋複雜演算法時，能提供清晰的逐步推導，而不是丟一堆公式就讓你自行腦補，那它就真正體現了作為一本頂尖教科書的責任感。這種對閱讀體驗的重視，往往決定了一本書是塵封在書櫃裡，還是被讀到泛黃。

评分☆☆☆☆☆

我個人對教科書的「實用性」標準非常高，這不代表它一定要教你怎麼寫出最酷炫的 App，而是指它對「理解世界運作模式」的幫助有多大。計算機概論的價值，在於它提供了一套通用的思考框架。譬如說，當我們談論「資訊安全」時，如果不先理解資訊是如何在網路中封裝、傳輸、以及儲存在不同層級的記憶體中，那麼所有的資安防護措施都將只是空中樓閣。我希望這本書能在「通訊協定」和「作業系統」的章節中，不僅僅是羅列標準，而是深入探討為什麼當初會設計出 TCP/IP 這樣的架構，以及它在面對現代巨量資料時所面臨的挑戰。這種對歷史脈絡和設計哲學的探討，遠比單純的技術說明來得有價值，它能培養讀者批判性思考的能力，而不只是成為一個會操作指令的機器。

评分☆☆☆☆☆

說真的，對於像我這種已經出社會一段時間，偶爾需要回頭複習基礎概念的工程師來說，一本好的概論書比任何線上雜誌文章都來得可靠。網路上資訊雖然多，但往往是碎片化的，而且品質參差不齊，很難系統性地建立知識體系。我最欣賞這類經典教科書的一點，是它嚴謹的章節編排，從硬體最基礎的電子元件，一路推進到軟體層面的資料結構和演算法。這種由淺入深的脈絡，能讓人在遇到實際專案瓶頸時，有一個可以回溯和對照的標準範本。尤其在處理一些效能優化或系統除錯時，回頭看看基礎的記憶體管理或快取機制是如何運作的，往往能豁然開朗。如果這第九版在「計算機組織與結構」這一塊有更深入且貼近現代處理器設計的闡述，那對資深工程師來說，也是一本很棒的工具書，可以隨手翻閱，確保自己對底層知識沒有生疏。