電腦是怎樣跑起來的（第2版）

[日]矢澤久雄，YAZAWA股份有限公司董事長兼總經理。GrapeCity信息技術集團顧問。曾在某大型電子公司從事過電腦生產，在Software House做過程序員，現主要從事軟件開發工作。工作之餘筆耕不輟，從電路到編程語言均有涉及。代表作有《程序是怎樣跑起來的》等。自稱軟件藝人。

【譯者介紹】

Web後端工程師，技術圖書譯者。譯有《圖解量子計算機》《自制搜索引擎》和《圖解雲計算架構：基礎設施和API》。

第 1章 電腦的三大原則 1

1.1　電腦的三大原則 3

1.2　輸入、運算和輸出是硬件的基礎 4

1.3　軟件是指令和數據的集合 6

1.4　對電腦來說一切都是數字 8

1.5　為了貼近人類，電腦在不斷進化 9

1.6　預習一下第 2章 12

第 2章 製作一臺電腦 15

2.1　電腦的組成元件 17

2.2　CPU、內存和I/O內部的存儲單元 19

2.3　電路圖的讀法 22

2.4　連接電源電路 23

2.5　連接數據總線 24

2.6　連接地址總線 26

2.7　連接控制總線 29

2.8　連接剩餘的電路 30

2.9　大功告成 32

第3章 體驗匯編語言 35

3.1　高級語言和低級語言 37

3.2　用匯編語言編程時需要瞭解的硬件知識 39

3.3　Intel CPU的寄存器 40

3.4　匯編語言的語法只有一條 42

3.5　逐行分析“計算1+2”的代碼 44

3.6　安裝匯編語言編程工具SASM 46

3.7　使用SASM編寫並運行“計算1+2”的程序 52

3.8　查看匯編語言對應的機器語言 54

3.9　查看CPU和內存之間的數據傳輸方式 56

3.10　指令順序執行的機制 62

第4章 程序像河水一樣流動 67

4.1　程序的流程分為3種 69

4.2　用流程圖表示程序的流程 73

4.3　表示循環程序塊的“帽子”和“短褲” 75

4.4　結構化程序設計 80

4.5　邊畫流程圖邊設計算法 81

4.6　特殊的程序流程——事件驅動 83

COLUMN 來自企業培訓現場

拆解電腦的練習 87

第5章 與算法成為好朋友的7個要點 89

5.1　算法是編程語言中的“常用語” 91

5.2　要點 1：解決問題的步驟必須明確且有限 92

5.3　要點 2：電腦不靠直覺，只會機械地解決問題 93

5.4　要點 3：掌握經典算法 95

5.5　要點 4：利用電腦的處理速度 96

5.6　要點 5：使用編程技巧提升程序執行速度 98

5.7　要點 6：找出數字間的規律 102

5.8　要點 7：先在紙上設計算法 104

第6章 與數據結構成為好朋友的7個要點 107

6.1　要點 1：瞭解內存和變量的關系 109

6.2　要點 2：瞭解作為數據結構基礎的數組 112

6.3　要點 3：瞭解數組在經典算法中的應用 113

6.4　要點 4：瞭解經典數據結構的特點 115

6.5　要點 5：瞭解棧和隊列的實現方法 118

6.6　要點 6：瞭解結構體的構成 122

6.7　要點 7：瞭解鏈表和二叉樹的實現方法 123

第7章 做一個面向對象編程的程序員 129

7.1　面向對象編程 131

7.2　面向對象編程有多種理解方法 132

7.3　觀點1：面向對象編程通過將組件拼裝到一起構建程序 133

7.4　觀點2：面向對象編程能夠提升程序的開發效率和可維護性 135

7.5　觀點3：面向對象編程適用於大型程序的開發 137

7.6　觀點4：面向對象編程就是在模擬現實世界 137

7.7　觀點5：面向對象編程可以借助UML設計程序 138

7.8　觀點6：面向對象編程通過在對象間傳遞消息驅動程序 140

7.9　觀點7：面向對象編程的三大特性 143

7.10　類和對象的區別 144

7.11　類的3種使用方法 145

COLUMN 來自企業培訓現場

新手程序員適合學習哪些編程語言？ 149

第8章 一用就會的數據庫 151

8.1　數據庫是數據的基地 153

8.2　數據文件、DBMS和數據庫應用程序 155

8.3　設計數據庫 158

8.4　數據庫規範化 160

8.5　用主鍵和外鍵將表連接在一起 162

8.6　索引能夠提升數據的檢索速度 165

8.7　在MySQL中創建酒鋪數據庫 166

8.8　向MySQL發送增刪改查的SQL語句 169

8.9　事務控制也可以交給DBMS處理 171

第9章 使用網絡命令來探索網絡的機制 175

9.1　什麽是網絡命令 177

9.2　實驗 1：查看MAC地址 179

9.3　實驗 2：查看IP地址和子網掩碼 180

9.4　實驗 3：瞭解DHCP服務器的作用 182

9.5　實驗 4：PING默認網關 184

9.6　實驗 5：瞭解TTL的作用 185

9.7　實驗 6：瞭解DNS服務器的作用 187

9.8　實驗 7：查看IP地址和MAC地址的對應關系 188

9.9　TCP的作用及TCP/IP網絡的層級模型 190

第 10章 加密與解密 193

10.1　什麽是加密 195

10.2　通過平移字符編碼加密 197

10.3　密鑰越長，破解越困難 200

10.4　使用“公開密鑰加密”方式加密和解密 202

10.5　基於公開密鑰加密的數字簽名 205

第 11章 XML究竟是什麽 209

11.1　XML是標記語言 211

11.2　XML是可擴展的標記語言 213

11.3　XML是元語言 214

11.4　XML可以為數據賦予意義 217

11.5　XML是通用的數據格式 219

11.6　為XML標簽設定命名空間 222

11.7　嚴格定義XML實例的結構 223

11.8　用於解析XML的程序組件 225

11.9　XML適用於各種領域 226

第 12章 SE負責監管電腦系統的開發 229

12.1　SE是自始至終參與系統開發過程的工程師 231

12.2　SE未必是程序員出身 233

12.3　系統開發過程的規範 233

12.4　各個階段的工作內容及文檔 235

12.5　所謂設計，就是拆解 237

12.6　技術能力和溝通能力 239

12.7　IT不等於引進電腦 240

12.8　電腦系統的成功與失敗 241

12.9　大幅提升可用性的多機備份 243