计算机基础 术语表

A

术语	英文	释义
ABI	Application Binary Interface	应用二进制接口，定义编译后的程序在二进制层面的调用约定和数据布局
AOV网	Activity On Vertex	顶点表示活动的有向图，拓扑排序确定活动执行顺序
AOE网	Activity On Edge	边表示活动的有向图，用于关键路径分析
抽象层级	Abstraction Layer	从晶体管到应用的分层模型，每层定义接口契约并隐藏实现细节
自动机理论	Automata Theory	研究抽象计算模型（DFA/NFA/图灵机）的理论，是编译原理和计算理论的数学基础
自动机	Automaton	根据输入在状态间转移的抽象计算模型，包括有限自动机、下推自动机、图灵机

B

术语	英文	释义
布尔代数	Boolean Algebra	基于真值0和1的代数系统，是数字逻辑设计的数学基础
总线	Bus	连接CPU、内存和I/O设备的共享通信通道，分为地址总线、数据总线、控制总线
分支预测	Branch Prediction	CPU预测条件分支走向以减少流水线气泡的技术，预测失败导致流水线冲刷

C

术语	英文	释义
缓存一致性	Cache Coherence	多核处理器中保证各核缓存数据一致的协议，如MESI协议
Chomsky层次	Chomsky Hierarchy	将形式语言分为0型(递归可枚举)、1型(上下文有关)、2型(上下文无关)、3型(正则)的层次体系
丘奇-图灵论题	Church-Turing Thesis	任何”可有效计算”的函数都可以被图灵机计算的论题，是计算理论的基础假设
编译器	Compiler	将源代码翻译为目标代码的程序，分为前端(词法/语法/语义分析)和后端(优化/代码生成)
复杂性类	Complexity Class	按计算资源需求对问题分类，如P、NP、NP-Complete、NP-Hard、PSPACE
上下文无关文法	Context-Free Grammar	产生式左部为单个非终结符的文法，2型文法，是大多数编程语言语法分析的基础
CPU调度	CPU Scheduling	操作系统决定哪个就绪进程获得CPU使用权的机制，常见算法有FCFS、SJF、RR
临界区	Critical Section	访问共享资源的代码段，同一时刻只允许一个进程/线程进入

D

术语	英文	释义
死锁	Deadlock	两个或多个进程互相等待对方释放资源而永久阻塞的状态
设备驱动	Device Driver	操作系统中管理特定硬件设备的内核模块，提供统一的设备访问接口
DFA	Deterministic Finite Automaton	确定性有限自动机，每个状态对每个输入有唯一转移，与NFA等价
离散数学	Discrete Mathematics	研究离散结构的数学分支，包括逻辑、集合、关系、图论、组合计数、代数结构
DNS	Domain Name System	将域名映射为IP地址的分布式命名系统，采用层次化递归/迭代查询
动态链接	Dynamic Linking	程序运行时才将库代码与程序链接的机制，共享库(.so/.dll)节省内存

E

术语	英文	释义
早期发射	Early Emit / Pipeline	流水线中指令在完成前就开始下一条指令执行的技术，提高吞吐率

F

术语	英文	释义
文件系统	File System	操作系统中管理持久数据的子系统，提供文件的创建、读写、删除等操作
文件控制块	FCB / Inode	文件系统中存储文件元数据(权限、大小、位置)的数据结构
有限状态机	Finite State Machine	有限个状态之间根据输入进行转移的数学模型，FSM=(Q, Sigma, delta, q0, F)
Fork	Fork	Unix系统调用，创建当前进程的副本(子进程)，子进程获得父进程地址空间的副本
形式语言	Formal Language	由字母表上满足特定规则的字符串组成的集合，由文法生成

G

术语	英文	释义
语法分析	Syntax Analysis / Parsing	编译器前端阶段，根据文法规则将Token流组织为语法树(AST)
门	Logic Gate	实现布尔运算的基本数字电路元件，包括与门、或门、非门等

H

术语	英文	释义
哈佛体系	Harvard Architecture	指令和数据存储在不同存储器中的体系结构，可同时取指和取数
停机问题	Halting Problem	判断任意程序在给定输入上是否停机的问题，已被证明不可判定
HTTP	HyperText Transfer Protocol	Web应用层协议，基于请求-响应模型，定义了资源获取和提交的方式
超线程	Hyper-Threading	在一个物理核上模拟两个逻辑核的技术，提高资源利用率

I

术语	英文	释义
ISA	Instruction Set Architecture	指令集体系结构，定义了软件和硬件之间的接口，如x86-64、ARMv8、RISC-V
中断	Interrupt	硬件或软件发出的信号，使CPU暂停当前执行转去处理紧急事件
接口契约	Interface Contract	每个抽象层向上提供的功能承诺，只要接口不变下层实现可任意替换

J

术语	英文	释义
进程	Process	操作系统资源分配的基本单位，拥有独立的地址空间和资源
进程控制块	PCB	操作系统中存储进程元数据(状态、寄存器、内存信息)的数据结构
进程调度	Process Scheduling	操作系统从就绪队列中选择进程分配CPU的机制
进程间通信	IPC	进程之间交换数据的机制，包括管道、消息队列、共享内存、信号量

K

术语	英文	释义
内核	Kernel	操作系统的核心部分，运行在内核态，管理硬件资源和提供系统服务
关键路径	Critical Path	AOE网中从源点到汇点的最长路径，决定工程最短完成时间
关键字	Keyword	编程语言预定义的保留字，不可用作标识符

L

术语	英文	释义
Lambda演算	Lambda Calculus	Alonzo Church提出的函数式计算模型，与图灵机等价，是函数式编程的理论基础
词法分析	Lexical Analysis	编译器前端第一阶段，将字符流分解为Token流，通常用DFA实现
链接器	Linker	将多个目标文件和库合并为可执行文件的程序，解析符号引用和地址重定位

M

术语	英文	释义
宏内核	Monolithic Kernel	所有操作系统服务运行在内核态的架构，如Linux，性能高但耦合度高
微内核	Microkernel	仅最基本服务在内核态，其他服务在用户态的架构，如seL4，安全性高
内存管理	Memory Management	操作系统管理物理和虚拟内存的子系统，包括分页、分段、虚拟内存
内存映射	Memory Map / mmap	将文件或设备映射到进程地址空间的机制，支持高效文件访问
MESI协议	MESI Protocol	多核缓存一致性协议，定义Modified/Exclusive/Shared/Invalid四种缓存行状态
互斥	Mutual Exclusion	保证同一时刻只有一个进程/线程进入临界区的同步机制

N

术语	英文	释义
NFA	Nondeterministic Finite Automaton	非确定性有限自动机，一个状态对同一输入可有多个转移，与DFA等价
网络层	Network Layer	OSI模型第3层，负责数据包从源到目的端的转发和路由，核心协议为IP

O

术语	英文	释义
操作系统	Operating System	硬件与应用之间的中间层，提供进程、虚拟内存、文件三大抽象
OSI模型	OSI Model	开放系统互连七层参考模型，从物理层到应用层的分层网络架构
优化	Optimization	编译器后端对中间代码进行等价变换以提高执行效率的过程

P

术语	英文	释义
流水线	Pipeline	将指令执行分为取指、译码、执行、访存、写回等阶段重叠执行的技术
分页	Paging	将虚拟地址空间划分为固定大小的页，按需映射到物理页框的内存管理方案
物理层	Physical Layer	OSI模型第1层，定义电气信号、光纤等物理传输介质的规范
多态	Polymorphism	同一操作作用于不同对象产生不同行为的特性，面向对象核心概念之一
进程状态机	Process State Machine	进程在创建、就绪、运行、阻塞、终止等状态间转移的模型
信号量	Semaphore	Dijkstra提出的同步原语，用整数计数器控制对共享资源的访问

Q

术语	英文	释义
请求分页	Demand Paging	仅在访问页面时才将其调入内存的虚拟内存管理策略
命题逻辑	Propositional Logic	以命题为基本单位的逻辑系统，包含否定、合取、析取、蕴含、等价等联结词

R

术语	英文	释义
RISC	Reduced Instruction Set Computer	精简指令集计算机，指令简单规整，便于流水线执行，如ARM、RISC-V
路由	Routing	网络层功能，选择数据包从源到目的端的传输路径，常见协议有OSPF、BGP
正则表达式	Regular Expression	描述正则语言的表达式，与DFA/NFA等价，广泛用于文本匹配和词法分析
正则语言	Regular Language	3型语言，可被DFA/NFA识别，可用正则表达式描述

S

术语	英文	释义
系统调用	System Call	用户程序请求操作系统服务的接口，是用户态进入内核态的唯一合法途径
语义分析	Semantic Analysis	编译器前端阶段，检查类型一致性、作用域规则等语义约束，构建符号表
SOLID原则	SOLID Principles	面向对象设计的五个基本原则：单一职责、开闭、里氏替换、接口隔离、依赖反转
设计模式	Design Pattern	面向对象软件设计中可复用的解决方案，分为创建型、结构型、行为型
单一职责原则	Single Responsibility	一个类只有一个引起变化的原因，每个类只做一件事
开闭原则	Open/Closed	对扩展开放对修改关闭，通过抽象和多态实现
里氏替换原则	Liskov Substitution	子类对象必须能替换父类对象而不破坏正确性
套接字	Socket	网络通信的端点抽象，提供应用层到传输层的接口
信号	Signal	Unix系统中进程间异步通知机制，如SIGINT、SIGKILL
自旋锁	Spinlock	忙等待的锁实现，适用于临界区执行时间极短的场景
存储程序	Stored Program	冯诺依曼体系的核心思想，指令和数据存储在同一存储器中

T

术语	英文	释义
TCP	Transmission Control Protocol	面向连接的可靠传输层协议，通过三次握手建立连接，提供流量控制和拥塞控制
TCP状态机	TCP State Machine	TCP连接在各状态(CLOSED/SYN_SENT/ESTABLISHED等)间转移的模型
线程	Thread	CPU调度的基本单位，同一进程的线程共享地址空间和资源
三次握手	Three-way Handshake	TCP连接建立过程，客户端发送SYN，服务端回复SYN+ACK，客户端确认ACK
令牌	Token	词法分析中将字符流按规则切分后的最小语法单位
传递闭包	Transitive Closure	判断图中任意两点是否可达的布尔矩阵，可用Floyd-Warshall求解
传输层	Transport Layer	OSI模型第4层，提供端到端的数据传输服务，核心协议为TCP和UDP

U

术语	英文	释义
UDP	User Datagram Protocol	无连接的不可靠传输层协议，开销小速度快，适用于实时应用

V

术语	英文	释义
虚拟内存	Virtual Memory	操作系统提供的地址空间间接映射机制，每个进程拥有独立的虚拟地址空间
虚拟文件系统	VFS	操作系统中为不同文件系统提供统一接口的抽象层

W

术语	英文	释义
写时复制	Copy-on-Write	fork时子进程共享父进程页面，仅在实际修改时才复制页面的优化技术

X

术语	英文	释义
信息论	Information Theory	Claude Shannon创立的数学理论，量化信息的度量(熵)和传输极限(信道容量)
协议栈	Protocol Stack	网络通信中分层协议的集合，每层添加头部/尾部形成封装-传输-解封流水线

Y

术语	英文	释义
页面替换	Page Replacement	物理内存不足时选择淘汰哪个页面的策略，常见算法有LRU、FIFO、Clock

Z

术语	英文	释义
中间表示	Intermediate Representation	编译器前端与后端之间的中间代码表示，如三地址码、SSA形式
子网	Subnet	将IP网络进一步划分的更小网络单元，通过子网掩码确定网络和主机部分
状态机主线	State Machine Thread	贯穿CS的核心主线之一，关注动态行为如何建模为状态转移图
体系结构主线	Architecture Thread	贯穿CS的核心主线之一，关注硬件资源如何被组织、寻址、调度