世界是數字的

《世界是數字的》

基本信息

原書名：D is for digital

做者： (美)Brian W. Kernighan

譯者： 李鬆峯 徐建剛

出版社：人民郵電出版社

ISBN：9787115318756

上架時間：2013-6-14

出版日期：2013 年6月

開本：16開

頁碼：1

版次：1-1

所屬分類：計算機 > 計算機控制與仿真 > 數字邏輯

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內容簡介

計算機書籍

　　家用電器、汽車、飛機、相機、手機、gps 導航儀，還有遊戲機，雖然你看不見，但這些設備都有計算能力。手機通訊網絡、有線電視網絡、空中交通管制系統、電力系統、銀行和金融服務系統等基礎設施背後無一不是計算機在支撐。現在的世界是數字的，而計算機和計算無處不在。這《世界是數字的》就是要告訴你們數字世界有關計算機的一切。《世界是數字的》沒有高深莫測的專業術語，但它全面解釋了當今計算和通訊領域的工做方式，包括硬件、軟件、互聯網、通訊和數據安全，而且討論了新技術帶來的社會、政治和法律問題。

　　 不管你有沒有計算機背景，不管你從事什麼職業，只要你認同本身生活在數字時代，這《世界是數字的》就是必讀的！

目錄

《世界是數字的》

開篇語　　1

任何足夠先進的技術都與魔術無異。

——阿瑟·c.克拉克，「技術及將來前景」，

《三號行星的報告》，1972年

第一部分　硬件

計算設備的歷史悠久，不過早期的計算設備大多數是專用的，一般用於預測天文事件及其發生方位。例如，關於巨石陣，一個還沒有證明的推測就認爲它是一座天文觀測站。公元前100年製造的安提基瑟拉機器就是一臺天文計算機，其機械結構之精妙使人歎爲觀止。

第1章 　計算機裏有什麼　　11

pc這個名字是我的計算機（personal computer）的縮寫，或者說源自於1981年ibm開始賣的那種pc。還有些人可能有蘋果mac機，上面運行某個版本的mac os x操做系統。更專用的設備，好比手機和平板電腦，也是強大的計算機。這些計算機看起來很不同，用起來也感受不同，但這僅僅是表象，其實根本沒區別。

1.1 　邏輯構造　　13

1.2 　物理構造　　18

1.3 　摩爾定律　　21

第2章　比特、字節與信息表示　　23

溫度計的紅色液體（一般是染色酒精）或水銀柱是模擬的：液體會隨着溫度變化按比例膨脹或收縮，所以溫度產生較小的變化，液體柱高度也會相應產生較小變化。但大樓外面顯示溫度的廣告牌則是數字的：顯示屏顯示的是數值，溫度介於36.5和37.4之間時，它都顯示爲37。

2.1 　模擬與數字　　23

2.2 　模數轉換　　25

2.3 　比特、字節與二進制　　30

2.4 　小結　　37

第3章　深刻了解cpu　　39

今天的筆記本電腦，甚至連手機都已經有多個cpu了。英特爾酷睿雙核處理器在一塊集成電路芯片上集成了兩個cpu（「核心」）。在一塊芯片上集成愈來愈多的處理器已經成爲明顯的趨勢。

.3.1 　玩具計算機　　40

3.2 　真正的cpu　　45

3.3 　緩存　　47

3.4 　其餘計算機　　49

硬件部分小結　　51

第二部分　軟件

2010年4月的美國《消費者報告》（consumer reports）稱豐田雷克薩斯gx460車型「不能買：存在安全隱患」，由於其電子穩定控制系統會致使這款suv在急速轉彎時車尾過度向外甩，從而可能致使翻車事故。一個月以內，豐田公司就升級軟件，修復了這個問題。根本就沒有任何機械問題，僅僅是軟件最初有些問題。

第4章　算法　　57

假設咱們想找出誰是房間裏個子最高的人。咱們能夠四下裏看看，而後猜一猜會是誰。然而，算法則必須精確地列出每個步驟，從而讓不會說話的計算機都能遵守執行。最基本的作法就是依次詢問每一個人的身高，並記住到目前爲止誰最高。因而，咱們可能會問「約翰，你多高？瑪麗，你呢？」

4.1 　線性算法　　58

4.2 　二分搜索　　60

4.3 　排序　　62

4.4 　難題與複雜性　　66

4.5 　小結　　68

第5章　編程與編程語言　　71

程序必須考慮實際的問題，好比內存不足、處理器速度不快、無效或惡意的輸入、網絡鏈接中斷，以及（看不見摸不着，但卻常常會致使其餘問題惡化的）人性弱點。所以，若是說算法是理想化的菜譜，那程序就是讓烹飪機器人冒着敵人的炮火爲軍隊準備一個月的給養所需的操做說明書。

5.1 　彙編語言　　72

5.2 　高級語言　　73

5.3 　軟件開發　　79

5.4 　軟件資產　　84

第6章　軟件系統　　93

你使用的電腦中會裝有各類各樣的程序，好比瀏覽器、文字處理器、音樂播放器……這些程序有一個專業的叫法，即應用程序（application）。典出何處？或許出自「這個程序是計算機在完成某個任務方面的應用」吧。

6.1 　操做系統　　94

6.2 　操做系統怎麼工做　　98

6.3 　其餘操做系統　　101

6.4 　文件系統　　102

6.5 　應用程序　　108

6.6 　軟件分層　　111

第7章　學習編程　　115

若是你本身折騰一天連10行代碼都調試很差，那別人要是說能按時交付百萬行級的程序，並且沒有任何bug，你相信嗎？換個角度說，有點編程常識也能讓人明白，其實也不是寫什麼程序都那麼難，大不了請人幫你寫唄。

7.1 　編程語言的基本概念　　116

7.2 　第一個javascript程序　　117

7.3 　第二個javascript程序　　119

7.4 　循環　　121

7.5 　條件　　122

7.6 　庫和接口　　124

7.7 　javascript怎麼工做　　125

軟件部分小結　　127

第三部分　通訊

幾千年前，人們就曾經過善於長跑的人傳遞消息。公元前490年，費迪皮迪茲從馬拉松戰場奔跑了42千米到達雅典，把戰勝波斯人的勝利消息傳遞給了雅典人。不幸的是，跑到雅典以後，他上氣不接下氣地說完「慶祝吧，咱們勝利了」以後就死了（至少傳說裏是這麼講的）。

第8章　網絡　　135

電話網做爲一個覆蓋全球的大型網絡，從一開始只傳送語音，到後來同時傳輸語音和可觀的數據，爲人類作出了貢獻。大約有近20年的時間，人們都是經過電話網把家用計算機接入互聯網的。

8.1 　電話與調制解調器　　136

8.2 　有線和dsl　　136

8.3 　局域網和以太網　　138

8.4 　無線網絡　　141

8.5 　手機　　144

8.6 　小結　　147

第9章　互聯網　　149

簡單算一下就會發現，ipv4地址只有大約43億個，甚至還不夠地球上每人分一個。所以，按照人類使用的通訊服務數量的增加勢頭，這些ipv4地址早晚會被耗光。實際狀況比這種「危言聳聽」更糟糕，由於ip地址是按塊劃分的，這樣用起來就沒有理論上那麼有效率。

9.1 　互聯網概述　　150

9.2 　域名和地址　　153

9.3 　路由　　157

9.4 　協議　　159

9.5 　高層協議　　162

9.6 　帶寬　　172

9.7 　壓縮　　173

9.8 　錯誤檢測和校訂　　176

9.9 　小結　　177

第10章　萬維網　　179

萬維網的誕生能夠追溯到1989年。當時，在日內瓦附近的歐洲核子研究中心工做的英國物理學家蒂姆·伯納斯·李，爲便於經過互聯網共享科學文獻和研究結果而設計了一套系統，以及一個只能用文本模式查看可用資源的客戶端。這套系統在1990年投入使用。說來慚愧，我1992年10月還親眼見過有人使用它，可當時並沒以爲它有那麼好，也根本沒想到6個月後誕生的第一個圖形界面瀏覽器會改變世界。瞧我這眼光！

10.1 　萬維網如何工做　　180

10.2 　html　　182

10.3 　表單　　183

10.4 　cookie　　184

10.5 　動態網頁　　186

10.6 　網頁以外的動態內容　　189

10.7 　病毒和蠕蟲　　190

10.8 　萬維網安全　　192

10.9 　密碼術　　201

10.10 　小結　　208

第11章　數據、信息和隱私　　211

隱私經常就是安全的同義詞。至少對每一個個體而言，若是本身的生活信息被傳播得隨處可見，那怎麼會讓人感受安全無憂呢？特別是互聯網，它對我的安全已經產生了重大影響。這種影響更多體如今財務風險而非人身安全方面。由於互聯網讓人們從各類來源收集和整理信息變得異常容易，從而爲電子入侵大開方便之門。

11.1 　搜索　　212

11.2 　跟蹤　　216

11.3 　數據庫、信息與聚合　　221

11.4 　隱私失控　　224

11.5 　雲計算　　225

11.6 　小結　　230

第12章　結束語　　231

最後，讀者諸君務必牢記一點，不管今天的技術多麼變幻無窮，人是不變的。不管從哪方面來看，現代的人類與幾千年前的人類並無太大區別。

註解　　236

詞彙表　　242

索引　　253

版權聲明　　256

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