计算机基础 知识地图
模块知识结构与学习路径 | 57 篇文档 | 58 个节点 | 148 条关系
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文档索引
计算机科学概述计算机科学学科全景图，知识体系脉络与核心抽象层级。
计算机体系结构计算机体系结构核心原理：冯诺依曼模型、指令集设计、流水线、存储层次、并行体系。
操作系统操作系统核心原理：进程管理、内存管理、文件系统、I/O系统、并发与同步。
计算机网络计算机网络核心原理：协议栈、TCP/IP、路由、应用层协议、网络安全。
数字逻辑数字逻辑基础：布尔代数、逻辑门、组合逻辑、时序逻辑与有限状态机
离散数学离散数学核心：逻辑与证明、集合与关系、图论、组合计数、代数结构、形式语言与自动机。
计算机组成原理计算机组成原理：指令系统、CPU数据通路、控制器设计、存储体系与I/O系统
数据表示与运算数据表示与运算：数值编码、浮点标准、定点运算、溢出检测与校验码
指令流水线指令流水线深度：超标量、超流水线、乱序执行、VLIW与流水线优化技术
存储系统存储系统深度：Cache优化、虚拟存储、TLB、内存管理与存储一致性
总线与接口总线与接口：总线仲裁、总线协议、PCIe、USB、I2C、SPI与系统互连
并行计算并行计算：Flynn分类、多处理器架构、并行算法、GPU计算与性能模型
分布式系统分布式系统：CAP定理、一致性模型、共识算法、分布式事务与容错机制
算法设计与分析算法设计与分析：分治、贪心、动态规划、回溯、分支限界与NP理论
形式语言与自动机形式语言与自动机：正则语言、上下文无关文法、下推自动机与图灵机
信息安全基础信息安全基础：密码学原理、对称加密、非对称加密、哈希函数与数字签名
编译原理编译原理核心：词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、优化、目标代码生成。
软件工程软件工程：需求分析、设计模式、敏捷开发、测试策略与项目管理
数据库系统原理数据库系统原理：关系模型、关系代数、函数依赖、范式理论与查询优化
编译原理进阶编译原理进阶：LL/LR分析、语法制导翻译、中间代码优化与代码生成
操作系统进阶操作系统进阶：进程调度、死锁、内存管理、文件系统与I/O子系统
计算机网络进阶计算机网络进阶：TCP拥塞控制、路由算法、SDN、QoS与网络性能分析
网络安全网络安全：网络攻击与防御、防火墙、入侵检测、VPN与安全协议
多媒体技术多媒体技术：音频编码、图像压缩、视频编码、流媒体与多媒体网络
人工智能基础人工智能基础：搜索算法、知识表示、机器学习、神经网络与深度学习
计算机图形学计算机图形学：图形变换、光栅化、光照模型、着色与渲染管线
设计模式设计模式核心：创建型、结构型、行为型模式，SOLID原则，模式间关系与选择策略。
软件体系结构软件体系结构：架构风格、质量属性、架构评估与文档化
人机交互人机交互：交互设计原则、可用性评估、用户研究方法与界面设计模式
编程语言理论编程语言理论：类型系统、Lambda演算、语义学与程序验证
网络协议深度网络协议深度剖析：TCP拥塞控制机制、QUIC协议设计、HTTP演进、TLS 1.3握手、DNS解析、CDN原理、WebSocket与网络编程模型。
编译与运行时编译与运行时深度剖析：词法分析自动机构造、语法分析算法、语义分析、中间代码与SSA、优化技术、JIT编译、GC算法、链接与加载。
进程PCB与线程TCB进程控制块 PCB 与线程控制块 TCB 的结构、字段含义与调度关系。
中断与系统调用中断机制（硬件中断、软件中断）与系统调用（int 0x80、syscall）的原理与流程。
用户态与内核态切换用户态与内核态的切换机制、切换开销分析、Ring 权限模型。
内存分段与分页内存分段与分页机制：段选择子、页表结构、TLB 加速、缺页中断处理。
页面置换算法页面置换算法：FIFO、LRU 实现、Clock 算法、LFU 与工作集模型。
文件系统inode文件系统 inode 机制：inode 结构、目录项、超级块与 Ext4 文件系统。
磁盘调度磁盘调度算法：FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN、LOOK、C-LOOK 的原理与对比。
零拷贝零拷贝技术：sendfile、mmap、splice 的原理与性能对比。
进程间通信进程间通信（IPC）机制：管道、消息队列、共享内存、信号、Socket 的原理与对比。
HTTP缓存策略HTTP 缓存策略：强缓存（Cache-Control、Expires）、协商缓存（ETag、Last-Modified）与缓存流程。
HTTPS握手过程HTTPS 握手过程详解：TLS 1.2 与 TLS 1.3 的握手差异、密钥交换与证书验证。
TCP拥塞控制TCP 拥塞控制：慢启动、拥塞避免、快速重传、快速恢复算法与 BBR。
TCP粘包与拆包TCP 粘包与拆包问题：Nagle 算法、CORK 选项与解决方案。
DNS解析流程DNS 解析流程：递归查询、迭代查询、DNS 缓存与记录类型。
CDN原理CDN 内容分发网络：边缘节点、回源机制、缓存策略与调度算法。
WebSocket帧格式WebSocket 协议帧格式与心跳机制：帧结构、控制帧、数据帧与 Ping/Pong。
QUIC协议QUIC 协议：0-RTT 连接、连接迁移、多路复用与拥塞控制。
ARP协议与ARP欺骗ARP 协议原理与 ARP 欺骗攻击：地址解析流程、欺骗原理与防御措施。
BGP路由协议BGP 边界网关协议：AS 路径、选路策略、路由聚合与 Anycast。
词法分析编译器词法分析：正则表达式、NFA、DFA 与 Token 识别。
语法分析编译器语法分析：递归下降、LL(1)、LR(0)、SLR、LALR 分析方法。
语义分析编译器语义分析：符号表管理、类型检查、作用域与类型转换。
中间代码编译器中间代码：三地址码、静态单赋值（SSA）与中间表示。
代码优化编译器代码优化：常量传播、死代码消除、循环展开与公共子表达式消除。
目标代码生成编译器目标代码生成：寄存器分配、指令选择与指令调度。