课程简介
本课程是一门深度且全面的计算机系统核心课程,旨在帮助学习者从底层原理到上层实现,透彻理解计算机四大核心模块:操作系统、数据库、计算机网络和算法与数据结构。课程不仅涵盖计算机组成原理、Linux系统编程等基础知识,更通过手写实现一个完整的操作系统内核、数据库管理系统、TCP/IP协议栈以及核心算法库,将抽象的理论转化为具体的代码实践。你将深入学习B+树索引、查询优化、事务与恢复、进程调度、虚拟内存、文件系统、TCP拥塞控制、红黑树、动态规划等关键技术,并掌握C语言、汇编与系统编程的实战技能。通过本课程的学习,你将构建坚实的计算机系统知识体系,获得从原理到实现的深度洞察力,为从事系统软件开发、性能优化和高阶研发打下不可替代的硬核基础。
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课程目录
25 数据库之:索引实现
第1–5节:介绍索引概念、B+树实现及SQL中索引使用。
07 操作系统之:内核加载执行流程
第1–5节:涵盖内核加载流程、分段机制及输入输出实现。
08 操作系统之:物理内存和中断异常管理
第1–10节:讲解物理内存管理、分页机制及中断异常处理。
09 操作系统之:进程和线程实现
第1–5节:涉及进程线程实现、系统调用及进程管理。
02 组成原理之:运算器的实现
第1–5节:介绍运算器实现,包括门电路和算术运算。
05 组成原理之:中央处理器和外围设备
第1–6节:讲解CPU设计、流水线技术及外围设备。
14 Linux程序设计之:shell和进程操作接口
第1–7节:涵盖shell编程、进程操作及Linux环境。
26 数据库之:查询优化
第1–5节:介绍查询优化算法及实现细节。
06 组成原理之:结合汇编学习C语言
第1–20节:通过汇编深入理解C语言语法和底层实现。
23 数据库之:SQL语句和数据库设计
第1–5节:讲解SQL语句使用及数据库设计原则。
31 计算机网络之:TCP协议实现
第1–11节:详细实现TCP协议,包括握手和流量控制。
01 先导片
第1–3节:课程导学,介绍学习目标和内容概览。
04 组成原理之:CPU的实现
第1–4节:实现CPU核心组件,包括ALU和指令执行。
03 组成原理之:存储器的实现
第1–5节:讲解存储器层次结构和各类存储技术。
13 操作系统之:图形界面实现
第1–4节:实现图形用户界面及应用程序启动流程。
27 数据库之:事务和故障恢复
第1–7节:介绍事务管理和故障恢复机制。
30 计算机网络之:网络层和链路层
第1–7节:讲解网络层和链路层协议及实现。
29 计算机网络之:应用层协议DNS和网络层协议UDP
第1–5节:涵盖DNS解析和UDP协议实现。
22 算法与数据结构之:动态规划和压缩算法
第1–6节:介绍动态规划和数据压缩算法。
17 Linux程序设计之:静态库和动态库
第1–5节:讲解库文件链接及设备驱动介绍。
18 算法与数据结构之:排序算法
第1–10节:涵盖多种排序算法及基本数据结构。
28 计算机网络之:协议栈框架搭建
第1–6节:搭建TCP/IP协议栈框架及基本组件。
21 算法与数据结构之:字符串算法
第1–7节:讲解字符串处理算法和查找技术。
19 算法与数据结构之:查找算法
第1–8节:介绍各类查找算法和数据结构。
32 计算机网络之:网络安全
第1–10节:涵盖网络安全协议及网络应用技术。
24 数据库之:存储管理和sql解析实现
第1–7节:实现数据库存储管理和SQL语句解析。
10 操作系统之:虚拟内存分配
第1–4节:讲解虚拟内存分配和页面置换算法。
20 算法与数据结构之:图算法
第1–7节:介绍图算法,包括搜索和优化问题。
16 Linux程序设计之:手写web服务器
第1–6节:实现高并发web服务器及网络编程。
15 Linux程序设计之:文件操作和信号处理
第1–8节:讲解文件操作和信号处理机制。
33 计算机网络之:多媒体协议
第1–5节:介绍多媒体流协议和P2P技术。
12 操作系统之:文件系统
第1–8节:实现文件系统及应用程序接口。
11 操作系统之:进程调度和同步互斥
第1–9节:讲解进程调度和同步互斥机制。
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