📅 最后修改于: 2023-12-03 15:28:38.001000 🧑 作者: Mango
本章主要介绍计算机组成结构、操作系统和算法的相关内容。我们将研究计算机的底层结构和操作系统的一些关键方面，同时深入学习基本算法的设计和分析。
计算机组成结构涉及计算机硬件的各个方面，包括处理器、内存、输入/输出和存储器等。
处理器是计算机体系结构中的核心部分，负责执行计算机指令。处理器根据指令执行程序的要求，从存储器中读取指令，将其解析并执行相应的任务。
内存用于暂存程序和数据。计算机中有多种类型的内存，包括缓存、主存和虚拟内存。
输入/输出(I/O)是计算机系统中与外部设备通信的主要手段。计算机通过输入/输出设备与外部世界交互，例如：键盘、鼠标、显示器、打印机等。
存储器用于长期存储程序和数据。存储器包括硬盘、存储卡和U盘等，一般使用磁盘、光盘、闪存等存储介质。
操作系统是计算机硬件和应用程序之间的接口，提供了统一的访问方法和管理机制。本章主要涵盖操作系统的进程管理、内存管理、文件系统和网络。
进程是操作系统中程序执行的一个实例。操作系统管理程序的生命周期，向程序分配资源，协调进程间通信和并发执行。
内存管理负责将程序加载到内存中，管理程序的读写访问和内存分配。操作系统为每个进程分配虚拟地址空间，通过页面映射等技术来将虚拟地址转换为实际物理地址。
文件系统是操作系统中用于管理文件和目录的一种机制。它提供了诸如创建、删除、读取、写入和重命名等文件操作的接口。文件系统通常包含着操作系统的存储子系统，如磁盘驱动器、文件系统信息结构和目录等。
计算机网络提供了不同设备间的通信协议和通信方式。操作系统通过支持网络协议栈来提供网络通信接口。这里涵盖了TCP/IP、HTTP、FTP等经典的网络协议。
本章讨论经典基础算法和问题求解技术，包括分治、递归、动态规划、贪心等。
分治算法是将复杂的问题分成若干个相似部分，并由子问题的解融合出原问题的解。分治算法的经典应用包括归并排序、快速排序和二分查找等。
递归算法指的是在函数内调用函数自身。递归算法可以处理具有递归结构的问题，包括树和图等数据结构。
贪心算法是一种贪心策略的应用。在每一步中，贪心算法都选择局部最优解，希望最终能够达到整个问题的全局最优解。贪心算法的应用有哈夫曼编码和最小生成树等。
动态规划是应用于解决优化问题的一种算法。动态规划通常通过将问题分解成子问题，将计算结果存储在内存中并进行重复利用来避免重复计算，以提高效率。动态规划的应用包括背包问题、最长上升子序列和最长公共子序列等。
以上就是本章的主要内容。了解计算机组成结构、操作系统和算法的相关知识可以让您更好地理解计算机科学的基础知识。