内容简介
家用电器、汽车、飞机、相机、手机、GPS
导航仪,还有游戏机,虽然你看不见,但这些设备都有计算能力。手机通信网络、有线电视网络、空中交通管制系统、电力系统、银行和金融服务系统等基础设施背后无一不是计算机在支撑。如今的世界是数字的,而计算机和计算无处不在。这本《世界是数字的》就是要告诉大家数字世界有关计算机的一切。《世界是数字的》没有高深莫测的专业术语,但它全面解释了当今计算和通信领域的工作方式,包括硬件、软件、互联网、通信和数据安全,并且讨论了新技术带来的社会、政治和法律问题。
无论你有没有计算机背景,无论你从事什么职业,只要你认同自己生活在数字时代,这本《世界是数字的》就是的!
目录
开篇语
任何足够的技术都与魔术无异。
——阿瑟?C.克拉克,“技术及未来前景”,《三号行星的报告》,1972年
第一部分 硬件
计算设备的历史悠久,不过早期的计算设备大多数是专用的,通常用于预测天文事件及其发生方位。例如,关于巨石阵,一个尚未证实的推测就认为它是一座天文观测站。公元前100年制造的安提基瑟拉机器就是一台天文计算机,其机械结构之精妙令人叹为观止。
第1章 计算机里有什么
PC这个名字是个人计算机(Personal
Computer)的缩写,或者说源自于1981年IBM开始卖的那种PC。还有些人可能有苹果Mac机,上面运行某个版本的Mac OS
X操作系统。更专用的设备,比如手机和平板电脑,也是强大的计算机。这些计算机看起来很不一样,用起来也感觉不一样,但这仅仅是表象,其实根本没区别。
1.1 逻辑构造
1.2 物理构造
1.3 摩尔定律
第2章 比特、字节与信息表示
温度计的红色液体(通常是染色酒精)或水银柱是模拟的:液体会随着温度变化按比例膨胀或收缩,因此温度产生较小的变化,液体柱高度也会相应产生较小变化。但大楼外面显示温度的广告牌则是数字的:显示屏显示的是数值,温度介于36.5和37.4之间时,它都显示为37。
2.1 模拟与数字
2.2 模数转换
2.3 比特、字节与二进制
2.4 小结
第3章 深入了解CPU
今天的笔记本电脑,甚至连手机都已经有多个CPU了。英特尔酷睿双核处理器在一块集成电路芯片上集成了两个CPU(“核心”)。在一块芯片上集成越来越多的处理器已经成为明显的趋势。
3.1 玩具计算机
3.2 真正的CPU
3.3 缓存
3.4 其他计算机
硬件部分小结
第二部分 软件
2010年4月的美国《消费者报告》(Consumer
Reports)称丰田雷克萨斯GX460车型“不能买:存在安全隐患”,因为其电子稳定控制系统会导致这款SUV在急速转弯时车尾过分向外甩,从而可能导致翻车事故。一个月之内,丰田公司就升级软件,修复了这个问题。根本就没有任何机械问题,仅仅是软件有些问题。
第4章 算法
假设我们想找出谁是房间里个子的人。我们可以四下里看看,然后猜一猜会是谁。然而,算法则必须地列出每一个步骤,从而让不会说话的计算机都能遵照执行。本的做法就是依次询问每个人的身高,并记住到目前为止谁。于是,我们可能会问“约翰,你多高?玛丽,你呢?”
4.1 线性算法
4.2 二分搜索
4.3 排序
4.4 难题与复杂性
4.5 小结
第5章 编程与编程语言
程序必须考虑实际的问题,比如内存不足、处理器速度不快、无效或恶意的输入、网络连接中断,以及(看不见摸不着,但却经常会导致其他问题恶化的)人性弱点。因此,如果说算法是理想化的菜谱,那程序就是让烹饪机器人冒着敌人的炮火为军队准备一个月的给养所需的操作说明书。
5.1 汇编语言
5.2 语言
5.3 软件开发
5.4 软件资产
第6章 软件系统
你使用的电脑中会装有各种各样的程序,比如浏览器、文字处理器、音乐播放器……这些程序有一个专业的叫法,即应用程序(application)。典出何处?或许出自“这个程序是计算机在完成某个任务方面的应用”吧。
6.1 操作系统
6.2 操作系统怎么工作
6.3 其他操作系统
6.4 文件系统
6.5 应用程序
6.6 软件分层
第7章 学习编程
如果你自己折腾一天连10行代