微型计算机应用与实习

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isbn号码:9787504520579
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  • 微型计算机
  • 计算机应用
  • 实习
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具体描述

好的,这是一本关于现代信息技术与工程实践的综合性教材的简介。 --- 《现代信息系统架构与前沿技术实践》 图书定位: 本书旨在为计算机科学、软件工程、信息管理以及相关工科专业的学生和专业人士提供一个全面、深入且与时俱进的知识框架。它超越了对单一硬件或特定软件平台的浅层介绍,着重于构建现代信息系统所需的宏观架构思维、核心技术原理、以及面向未来的新兴技术应用能力。 核心内容概述: 本书分为五个主要部分,层层递进,构建了一个从底层逻辑到上层应用的完整知识体系。 第一部分:信息系统基础理论与逻辑结构(Foundation & Logic) 本部分奠定了理解现代复杂系统的基石。它不再局限于传统的布尔代数或简单的电路图,而是深入探讨了信息论的香农-魏纳模型在数据压缩与传输中的实际应用,以及图论在网络拓扑设计与算法优化中的核心地位。 1. 计算模型与复杂性理论: 详细解析了图灵机模型在理论计算中的局限性,重点讨论了P、NP、NP-Complete等复杂度类,并结合实际工程中对近似算法和启发式算法的需求,探讨如何处理现实世界中不可解(或求解成本过高)的问题。 2. 数据表示与存储范式: 涵盖了从二进制到高精度浮点数的表示误差分析。更重要的是,本章着重于面向对象设计(OOD)的深层原则(如SOLID原则),并引入函数式编程(FP)的基本思想,如纯函数、不可变性,分析它们如何提升大规模软件的可维护性和并行性。 3. 系统抽象与分层模型: 基于OSI参考模型和TCP/IP协议簇,不仅描述了每一层的协议(如ARP、ICMP、TCP/UDP),还深入探讨了虚拟化技术(如Hypervisor的类型I和II)是如何在操作系统层面之上构建新的抽象层的。 第二部分:高性能计算与并行处理(High-Performance & Parallelism) 面对数据爆炸和低延迟需求,本书将并行计算提升到核心地位。 1. 多核与异构计算架构: 详细剖析了现代CPU的乱序执行、超线程等微架构特性如何影响程序性能。重点介绍GPU计算模型(如CUDA或OpenCL),阐述其SIMT(Single Instruction, Multiple Thread)架构的优势与适用场景。 2. 并行编程模型与同步机制: 深入讲解了共享内存模型(如OpenMP的指令集)和消息传递接口(MPI),强调了数据竞争、死锁的识别与避免。对于现代并发编程,本书提供了关于无锁数据结构(Lock-Free Data Structures)设计的案例分析。 3. 分布式计算基础: 介绍了一致性哈希在负载均衡中的应用,并详述了CAP定理在构建高可用性服务时的权衡艺术。 第三部分:现代软件工程与DevOps实践(Modern Engineering & Automation) 本部分关注如何将理论转化为可靠、可快速迭代的工程产物。 1. 云原生架构设计(Cloud-Native): 重点介绍微服务架构的设计原则、服务发现(如Consul/Etcd)和API网关的作用。本书强调容器化(如Docker)与容器编排(Kubernetes)在实现弹性伸缩和自愈能力中的关键作用。 2. 持续集成/持续部署(CI/CD)流水线构建: 详细指导如何设计健壮的自动化流水线,从代码提交到生产部署的各个环节,包括静态代码分析、自动化测试(单元、集成、端到端)和蓝绿部署/金丝雀发布策略。 3. 可观测性(Observability)体系构建: 不仅讨论日志(Logging),更深入探究了度量(Metrics)和分布式追踪(Tracing)技术(如OpenTelemetry),解释如何利用这些工具快速定位跨服务调用的性能瓶颈。 第四部分:数据智能与机器学习工程化(Data Intelligence & MLOps) 本章将重点放在数据驱动的决策系统和前沿的智能算法应用。 1. 深度学习框架与模型优化: 对主流深度学习框架(如PyTorch/TensorFlow)的计算图机制进行解析。探讨模型量化(Quantization)、模型剪枝(Pruning)等技术在边缘设备部署中的必要性。 2. 大规模数据处理架构: 详细对比批处理(如Hadoop MapReduce的原理)和流处理(如Apache Flink/Kafka Streams)的适用场景。重点讲解数据湖和数据仓库的架构差异及其在企业决策中的角色。 3. AI模型的生命周期管理(MLOps): 介绍如何将机器学习模型纳入DevOps流程,包括特征存储(Feature Store)的管理、模型的版本控制、以及生产环境中对模型漂移(Model Drift)的监控与自动再训练机制。 第五部分:信息安全与系统韧性(Security & Resilience) 在万物互联的时代,系统安全不再是附加模块,而是内置需求。 1. 应用层安全攻防: 深入分析OWASP Top 10中的常见漏洞(如SQL注入、XSS)的原理,并提供基于输入校验、输出编码和安全框架的防御策略。 2. 网络与系统级防御: 讲解零信任网络架构(Zero Trust Architecture)的设计思想,以及在操作系统层面,如何利用内核级安全模块(如SELinux/AppArmor)增强隔离性。 3. 弹性设计与灾难恢复: 阐述故障注入(Chaos Engineering)在主动发现系统弱点中的作用,并提供多区域部署、异地备份等高可用性(HA)架构的实践案例。 本书特色: 本书的编写风格注重理论的工程化解释和前沿技术的实践落地。每章末尾均设有“深度思考题”和“项目实践模块”,要求读者不仅理解“是什么”,更要掌握“怎么做”。内容紧密结合当前工业界对大规模、高并发、高可靠性系统的要求,是培养下一代信息系统架构师和高级工程师的必备参考书。 ---

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读后感

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作为一个对计算机网络原理略有了解,但缺乏系统性实践经验的学习者,《微型计算机应用与实习》这本书为我打开了一扇新的大门。它在网络通信部分的处理方式非常独特,不同于市面上大多数书籍的理论堆砌,而是将微型计算机在网络中的角色和功能,通过一系列精心设计的实例,一一呈现出来。书中对于TCP/IP协议族的讲解,不仅仅停留在概念层面,而是深入到每个协议的运作细节,并结合实际的抓包分析,让我能够直观地理解数据包的传输过程。我尤其喜欢书中关于网络设备配置的部分,例如路由器和交换机的基本设置,以及如何实现端口转发和VPN连接,这些内容都非常实用,对于我理解和构建小型网络环境非常有帮助。而且,书中对网络安全基础知识的介绍,也让我意识到了在网络应用中安全性所扮演的关键角色。在“实习”部分,我按照书中的指导,成功地搭建了一个简易的局域网,并实现了文件共享和远程访问功能。这个过程让我对网络通信的实际操作有了更深刻的认识,也克服了之前对于网络配置的恐惧感。这本书的语言风格也非常平实,没有使用过多的专业术语,即使对于初学者,也能轻松理解。它就像一个经验丰富的工程师,手把手地教你如何将微型计算机融入到复杂的网络体系中,并发挥其应有的作用。

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我一直对计算机的软件开发流程和底层原理感到好奇,《微型计算机应用与实习》这本书,以一种出人意料的深度,满足了我的求知欲。它没有止步于应用程序的使用,而是将目光投向了微型计算机的“心脏”——操作系统和系统编程。书中对操作系统的核心概念,如进程管理、内存管理、文件系统等,进行了极为细致的阐述。作者通过对Linux操作系统的深入剖析,让我理解了操作系统的调度机制是如何工作的,以及多任务并行是如何实现的。我特别欣赏书中关于系统调用和API的讲解,它让我明白了应用程序是如何与操作系统进行交互的,从而能够高效地利用系统资源。而且,书中对C语言在系统编程中的应用,也进行了详细的介绍。我按照书中的示例,编写了一些简单的系统工具,例如文件复制和进程监控程序,这让我对底层的软件开发有了更直观的体验。这个过程让我深刻地体会到了C语言的强大和灵活,以及它在构建高性能系统中的重要性。书中还穿插了一些关于算法优化的讨论,让我了解到如何通过精巧的算法设计,来提升程序的运行效率。总而言之,这本书是一本能够帮助读者深入理解计算机底层运作机制的宝藏,它不仅传授了知识,更培养了对技术深层次探索的兴趣。

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一直以来,我对计算机的印象都停留在“使用”层面,对于其“应用”的广度和深度,我从未有过深入的思考。《微型计算机应用与实习》这本书,以其独特的视角,彻底颠覆了我原有的认知。书中对于微型计算机在各个行业领域的应用案例分析,让我大开眼界。从工业自动化到医疗诊断,从智能家居到金融服务,几乎所有我们能够想象到的领域,都离不开微型计算机的身影。作者通过对这些案例的深入剖析,揭示了微型计算机如何通过数据采集、信息处理和智能控制,极大地提升了各行业的效率和智能化水平。我印象最深刻的是关于物联网(IoT)部分的讲解,书中详细介绍了传感器的工作原理、数据传输协议以及云平台的数据处理流程,让我清晰地看到了一个智能互联的世界是如何构建起来的。此外,书中对于嵌入式系统的介绍也十分精彩,它让我理解了那些隐藏在日常生活中的“智能”设备,是如何通过微型计算机来实现其特殊功能的。这本书的另一大亮点在于其对“实习”的重视。它鼓励读者将理论知识运用到实际项目中,并提供了多种实践指导。我按照书中的建议,尝试着将一个简单的传感器连接到微型计算机上,并编写了相应的程序来读取和显示数据。这个过程虽然简单,但却让我真切地感受到了理论与实践相结合的乐趣。这本书让我认识到,微型计算机的应用潜力远超我的想象,它不仅仅是电脑,更是驱动现代社会发展的重要引擎。

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我一直对电子硬件领域有着浓厚的兴趣,但苦于没有系统性的学习途径,《微型计算机应用与实习》的出现,可以说填补了我知识上的空白。这本书的理论讲解非常扎实,尤其是在微处理器的工作原理这一部分,作者通过详细的图示和清晰的逻辑,将复杂的指令周期、寄存器操作等概念一一剖析,让我对CPU的内部运作有了前所未有的深入理解。在学习过程中,我特别注意到作者在讲解过程中,不仅关注了基础知识,还将最新的技术发展趋势融入其中,例如对ARM架构的介绍,就让我了解到了移动设备芯片的设计理念和优势。书中的“实习”部分更是点睛之笔,它提供了许多实际操作的指导,让我可以将理论知识付诸实践。我按照书中的步骤,一步步地搭建了一个简单的电路,并通过编程实现了一些基本的功能,这个过程让我充满了成就感。书中的代码示例也十分贴切,清晰易懂,并且针对不同硬件平台提供了相应的解决方案,这对于初学者来说,无疑是一份宝贵的财富。我还在书中学会了如何使用一些常用的开发工具,例如调试器和仿真器,这些工具大大提高了我的学习效率,让我能够更快速地发现和解决问题。总的来说,这本书不仅仅是理论的堆砌,更是一本能够引导读者动手实践、培养独立解决问题能力的优秀教材。

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这本书的封面设计非常简洁,但颜色搭配却透露出一丝活力,吸引了我这种初学者。在拿到《微型计算机应用与实习》之前,我一直对微型计算机的概念有些模糊,只知道它们无处不在,但具体是怎么工作的,我却一窍不通。翻开书页,最先吸引我的是其清晰的排版和适中的字体大小,让人阅读起来非常舒适,不会感到疲惫。作者在第一章就用非常通俗易懂的语言,将微型计算机的基本构成,比如CPU、内存、输入输出设备等,逐一介绍清楚,并且辅以大量形象的比喻,让我这种完全没有基础的人也能迅速理解。书中对于硬件的讲解,不是那种枯燥的技术参数罗列,而是侧重于它们之间的相互关系和工作原理,让我恍然大悟,原来这些看似独立的部件,竟然能够协同工作,创造出我们现在所使用的各种智能设备。而且,书中还穿插了一些小故事和历史背景,让我对微型计算机的发展历程有了更深的认识,也体会到了科技进步的魅力。后续章节对操作系统的介绍也同样精彩,从最基础的文件管理到高级的网络连接,都讲解得十分细致,并且配有大量的截图,让我能够边看边动手操作,加深印象。我尤其喜欢书中关于应用软件部分的讲解,它没有仅仅停留在软件的功能介绍,而是深入分析了不同软件的设计理念和使用场景,帮助我理解如何选择最适合自己的工具,解决实际问题。总的来说,这本书就像一位循循善诱的老师,用最简单的方式,带领我走进了微型计算机的奇妙世界。

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