計算機系統課程日期：目錄CATALOGUE計算機系統概述數字邏輯與計算機體系結構操作系統計算機網絡系統編程與工具高級主題（可選）計算機系統概述01計算機系統的基本組成計算機硬件包括中央處理器、內存、輸入/輸出設備等。計算機軟件網絡與通信包括系統軟件和應用軟件，系統軟件如操作系統、數據庫管理系統等，應用軟件則包括用戶自行開發的程序。計算機系統還需要連接外部設備和網絡，實現資源共享和信息通信。123計算機系統的工作原理存儲程序原理計算機程序存儲在內存中，CPU按照程序計數器中的地址依次讀取指令并執行。數據處理CPU通過算術邏輯單元(ALU)進行數據處理，包括加減乘除等基本運算。控制與協調計算機通過操作系統進行資源管理和任務調度，協調各部分的工作。CPU用于暫存CPU運算所需的數據和程序，具有高速讀寫能力。內存輸入/輸出設備用于實現人與計算機之間的信息交換，包括鍵盤、鼠標、顯示器等。負責計算機的運算和控制，是計算機系統的核心。中央處理器(CPU)、內存、輸入/輸出設備數字邏輯與計算機體系結構02基本布爾代數運算規則、布爾代數在邏輯電路設計中的應用。布爾代數真值表、卡諾圖、邏輯表達式等。邏輯電路表示法01020304與門、或門、非門等基本邏輯門及其組合方式。邏輯門使用布爾代數和卡諾圖化簡邏輯電路。邏輯電路化簡數字邏輯基礎：邏輯門、布爾代數組合邏輯電路的特點、分析方法與設計方法。組合邏輯電路組合邏輯電路、時序邏輯電路時序邏輯電路的特點、分析方法與設計方法。時序邏輯電路基本觸發器、同步觸發器、主從觸發器等。觸發器寄存器、計數器的構造、工作原理及應用。寄存器與計數器CPU結構運算器、控制器、寄存器等部件的功能與組成。指令集指令的格式、尋址方式、指令系統與匯編語言。計算機硬件系統基本工作原理存儲程序原理、指令驅動方式、微操作控制等。計算機體系結構分類CISC、RISC、VLIW等指令集架構的特點與比較。計算機體系結構：CPU結構、指令集操作系統03操作系統通過處理器管理，將CPU資源分配給各個程序，保證程序的順利執行。操作系統負責計算機的內存和硬盤管理，包括存儲分配、存儲保護、存儲擴充等。操作系統為用戶提供了良好的用戶界面，包括命令行界面、圖形界面等，使用戶可以方便地使用計算機。操作系統提供網絡通信功能，使計算機可以連接網絡，并與其他計算機進行數據交換。操作系統的基本功能處理器管理存儲管理用戶接口網絡通信進程管理、內存管理進程管理操作系統可以對進程進行創建、調度、終止等操作，保證各個程序按照既定的目標相互協作，完成用戶任務。線程管理內存管理操作系統支持多線程程序設計，能夠提高程序執行效率，增強計算機的性能。操作系統負責內存的分配和回收，保證各個程序在內存中有足夠的空間運行，同時避免內存泄漏和內存碎片問題。123文件系統操作系統支持文件的創建、刪除、復制、移動等操作，方便用戶對文件的管理和使用。文件操作設備管理操作系統負責計算機硬件設備的管理，包括設備驅動程序、設備分配、設備回收等，確保計算機硬件資源的合理利用。操作系統通過文件系統管理文件和目錄，提供文件的存儲、檢索、共享和保護等功能。文件系統、設備管理計算機網絡04計算機網絡定義計算機網絡是連接分散計算機設備及通信設備以實現信息傳遞的系統。組成要素計算機網絡主要由計算機、通信設備、通信線路和網絡軟件等組成。功能實現資源共享、信息傳遞、分布式處理等。分類根據覆蓋范圍可分為局域網、城域網、廣域網等。計算機網絡的基本概念網絡協議、網絡拓撲網絡協議規定通信雙方必須遵守的規則和約定，包括數據的格式、傳輸方式、錯誤處理等。常見的網絡協議TCP/IP協議、HTTP協議、FTP協議等。網絡拓撲指網絡中各節點之間的連接方式及其布局，影響網絡的性能、可靠性和安全性。常見的網絡拓撲結構總線型、星型、環型、網狀等。網絡安全保護網絡系統中的硬件、軟件及數據不受惡意攻擊、破壞或非法使用。網絡安全、網絡管理01常見的網絡安全威脅病毒、木馬、黑客攻擊、網絡釣魚等。02網絡管理對網絡進行規劃、設計、實施、監控和維護，確保網絡的穩定、高效運行。03網絡管理的主要任務設備管理、性能管理、故障管理、安全管理等。04系統編程與工具05系統編程基礎系統調用掌握常用的系統調用接口及其使用方法，如文件操作、進程控制等。設備驅動程序了解設備驅動程序的原理和編寫方法，熟悉與硬件交互的基本方式。系統級編程學習如何在系統級別進行編程，包括內存管理、并發控制等。調試工具使用熟悉常用的調試工具，如GDB、Valgrind等，掌握基本的調試技能。調試技巧、性能優化性能分析與優化學習如何分析程序性能瓶頸，通過算法優化、代碼重構等方式提高程序性能。調試思維與方法培養調試思維，掌握常用的調試方法，如二分法、回溯法等。編譯器與解釋器熟悉版本控制工具的使用，如Git、SVN等，掌握代碼合并與分支管理技巧。版本控制工具自動化構建工具學習使用自動化構建工具，如Make、Maven等，提高開發效率。了解常見編譯器和解釋器的工作原理及使用方法，如GCC、LLVM等。常用系統工具介紹高級主題（可選）06資源共享、任務分散、可靠性高、可擴展性好等。分布式系統的特點在大型網站、云計算等領域得到廣泛應用。分布式系統的應用01020304建立在網絡之上的軟件系統，具有高度的內聚性和透明性。分布式系統的定義如數據一致性、通信開銷、安全性等問題。分布式系統的挑戰分布式系統云計算的概念虛擬化技術的定義通過網絡“云”將巨大的數據計算處理程序分解成無數個小程序進行處理和分析。一種資源管理技術，將計算機的各種實體資源，如服務器、網絡、內存及存儲等予以抽象、轉換后呈現出來。云計算與虛擬化IntelVT技術Intel公司的虛擬化技術，可提高虛擬機的性能和可靠性。云計算的優勢降低企業成本、提高資源利用率、提供靈活的服務等。人工智能與機器學習在系統中的應用人工智能的定義研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方