大学计算机必修课新讲--编译原理+操作系统+图形学完整无密

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大学计算机必修课新讲--编译原理+操作系统+图形学 无密  【点击下载】

编译原理,操作系统,图形学被称为程序员的三大浪漫,不仅因为它们是大学计算机系的必修内容,更因为它们在回答计算机领域三个基本问题:程序如何被编译成机器指令然后被执行(编译原理)、多个程序如何共享资源(操作系统)、人和机器如何交互(图形学)。掌握这些知识不仅是为了应付大学考试,更是为了能让你在未来的“大型化开发”、“底层开发”中更从容,让你能更好的应对面试、开发、造轮子等实际问题。

适合人群

科班出身但相关基础知识薄弱的同学

非科班出身,渴望增强核心竞争力的同学

技术储备要求

具备高中数学知识

学过任意一门程序语言

章节目录:

第1章 学前导学(要有准备有目标的学)

介绍课程的主要内容、学习顺序;和学员对焦程序员的能力模型,课程希望达到的效果等。然后,讲师和同学同步课程使用的开发工具如intelij,vscode,mars4,mocha,gradle等。

1-1 学前方向标试看

1-2 课程中的工具以及学习方法

1-3 一份老仙学习秘诀请你签收

第2章 计算机理论引导(理解计算机)

本章集中解决学习三大浪漫过程中的前置基础依赖。主要是理解计算机的模型,理解计算机是如何设计的?程序是什么?指令是怎么被CPU执行的?内存中的数据如何被找到并读入寄存器等。

2-1 什么是计算机

2-2 CPU的工作原理——内存、寄存器和ALU

2-3 指令入门(1)——指令的组成部分

2-4 指令入门(2)——寻址模式、浮点数和指令分类

2-5 我的第一个汇编程序——实现一个求阶乘的递归函数(思路部分)

2-6 我的第一个汇编程序——实现一个求阶乘的递归函数(coding)

2-7 中断和中断向量

第3章 【 编译原理】概述(理解编译器)

本章串讲编译器的主要流程,介绍编译器和自然语言翻译的差异性,以及对编译原理的课程提供一个整体介绍。

3-1 编译原理课程介绍

3-2 编译原理——研究翻译的科学试看

3-3 编译器和解释器

3-4 编译器的工作流程

第4章 【 编译原理】词法分析(实现一个词法分析器)

本章介绍编译器词法分析部分的实现,讲解词法分析的流程,实现一个完整的词法分析器。帮助学员理解流、正则引擎、状态机等概念,理解基本的面向对象封装复用技巧。

4-1 词法分析器简介

4-2 (编程lexer01)词法分析器的接口(Java和Js)试看

4-3 编译器基础能力设计——实现流的peek和putBack操作

4-4 (编程Lexer01 Java)——实现流的peek和putBack操作

4-5 (编程Lexer02 Javascript)——实现流的peek和putBack操作

4-6 tips:坚持编写测试用例

4-7 词法相关理论和正则

4-8 (编程lexer03 Java)——有穷状态机实现词语提取(上)

4-9 (编程lexer03 Java)——有穷状态机实现词语提取(下)

4-10 (编程lexer03 Javascript)——有穷状态机实现词语提取(上)

4-11 (编程lexer03 Javascript)——有穷状态机实现词语提取(下)

4-12 (编程lexer04 Java)——完整的词法分析器

4-13 (编程lexer04 Javascript)——完整的词法分析器

第5章 【 编译原理】语法分析(实现一个语法分析器)

本章介绍语法分析的基本概念,如产生式、抽象语法树、递归向下方解析法等,并且在实战中帮助学员理解和处理更复杂的问题,如多级优先级表达式等。同时,向学员渗透跳跃结构——树和图的遍历算法以及相关理论知识。

5-1 数据结构引导——树和抽象语法树

5-2 (parser01 java) 定义抽象语法树

5-3 (parser01 javascript) 定义抽象语法树

5-4 最简表达式分析过程

5-5 (编程parser02 java)——实现最简Parser

5-6 (编程parser02 javascript——实现最简Parser

5-7 (编程 parser03 java) TinyScript表达式解析

5-8 (编程 parser03 javascript) TinyScript表达式解析

5-9 (编程 parser04 java) 树的后序遍历——表达式验证

5-10 (编程 parser04 javascript) 树的后序遍历——表达式验证

5-11 语法分析的整体程序

5-12 (编程 parse05 java)语法分析整体程序(上)-

5-13 (编程 parse05 java)语法分析整体程序(下)-

5-14 (编程 parser05 javascript)语法分析整体程序(上)

5-15 (编程 parser05 javascript)语法分析整体程序(下)

5-16 拾遗——那些穿插在迭代中的重构

5-17 补课——大批递归来袭之应对

5-18 词法语法部分总结——领域驱动视角

第6章 【 编译原理】语法制导翻译(实现中间语言翻译器)

本章介绍根据语法树进行翻译的基本方法和相关理论,并用这些理论讲TinyScript编译成中间语言。本章涉及语言层面最基本的问题,如符号表、作用域如何被实现?类型检查如何进行?另外,本章重点渗透树、图、哈希表等关键数据结构,相关算法;帮助学员重新review递归问题。 ...

6-1 综合部分序章——三地址代码

6-2 构造三地址代码——基于SDD的翻译

6-3 词法作用域和符号表

6-4 (编程trans 01 java) 实现符号表

6-5 (编程trans 01 javascript) 实现符号表

6-6 三地址代码的表示

6-7 编程 trans02 java) 三地址代码的表示

6-8 (编程 trans02 javascript)三地址代码的表示

6-9 翻译的整体过程和表达式

6-10 (编程 trans 03 java)翻译的整体过程和表达式

6-11 (编程 trans 03 javascript)翻译的整体过程和表达式

6-12 翻译——作用域的处理

6-13 (编程 trans 04 java)翻译——作用域和整体程序

6-14 (编程 trans 04 javascript)翻译——作用域和整体程序

第7章 【 编译原理】程序运行环境(实现一个虚拟机)

本章介绍如何将中间语言翻译成机器指令,通过构造一个虚拟机执行机器指令。本章会看到堆栈的分配、程序的执行、指令的选择等等内容,和第二章的内容形成呼应,在学习操作系统之前加深对机器的理解。

7-1 冲刺——用虚拟机执行TinyScript程序

7-2 (编程 java vm 01)指令和程序表示

7-3 生成器——将三地址代码转化成指令

7-4 (编程 java vm 02)指令翻译过程讲解

7-5 (编程 java vm 02)补课——神奇的位运算

7-6 (编程 java vm 03)虚拟机—— 指令的编码和解码

7-7 (编程 java vm 04)虚拟机执行程序

7-8 课程总结——如何做一个优秀的架构师

第8章 【 操作系统】概述(历史和核心概念)

本章介绍操作系统的历史,如unix是怎么被设计出来?mac和windows又是怎么回事?linux为什么叫linxu等。然后渗透一些基本的概念,如操作系统是连接硬件和软件的桥梁,内核如何被设计,多核的CPU如何管理,如何并发执行指令等。 ...

8-1 课前导学——学好操作系统要注意什么

8-2 什么是操作系统

8-3 操作系统的历史

8-4 内核和内核设计

第9章 【 操作系统】进程和多线程(多线程算法全解和实战高并发)

本章介绍进程如何被操作系统管理,线程如何在用户空间工作;然后介绍竞争问题,掌握处理竞争的算法:自旋锁、TAS、信号量、互斥量、监视器等等。基于信号量模型实现多线程同步IO模型服务器,并与Spring框架及node.js单线程同步I/O模型比较性能。 ...

9-1 应用程序的抽象——进程

9-2 进程的三态和中断响应

9-3 多道程序设计和CPU利用率

9-4 线程——轻量级的进程

9-5 竞争条件和临界区

9-6 解决竞争条件的算法——严格轮换法和Peterson算法

9-7 锁的基础——硬件TSL和XCHG

9-8 信号量(Semaphore)和互斥量(Mutex)

9-9 总结——万变不离其宗(1)

第10章 【 操作系统】调度算法入门(理解任务调度的模型)

本章介绍进程如何被操作系统调度的,通过实现哲学家就餐问题引入,然后介绍各种基于时间片、优先级的调度模型;本章会重点渗透队列和优先级队列这两种数据结构。

10-1 调度问题概述

10-2 补课——优先级队列

10-3 调度算法选讲

10-4 实战哲学家就餐问题

第11章 【操作系统】内存管理(内存分配回收全面解答)

本章介绍多种内存分配策略,重点会放在内存回收的策略上。通过理解内存分配、内存回收,让学员理解很多语言层面的回收策略,设计妥协以及深层次的考虑。同时向学员渗透链表、栈等数据结构的深入使用方式。

11-1 内存部分导学

11-2 地址空间——存储器模型的抽象

11-3 虚拟内存、页表和mmu

11-4 java,go和js为什么这么玩——理解OS和语言对内存管理的异同

11-5 垃圾回收算法选讲——基于引用计数的内存回收算法

11-6 垃圾回收算法选讲——标记、扫地、整理

11-7 垃圾回收算法选将——分代算法

第12章 【 操作系统】文件系统(底层数据结构设计与抽象)

本章介绍文件系统设计和抽象的方法,这里有大量的思想和设计模式可以渗透。帮助学员理解如何从编程接口抽象的API,到高层的文件、目录结构,然后有如何被映射到中层的数据块、节点,最后如何到最底层的物理存储。

第13章 【图形学】概要(小白学图形学第一步)

本章介绍图形学历史、基本概念,以及涉及的各种各样知识,应用场景的概括。简单介绍3d模型、世界描述、光照等图形学重要的内容,以及他们被应用到电影、工业、医疗、可视化、游戏、电子等等广泛的领域。然后介绍课程的组织形式和学习方法。 ...

第14章 【图形学】 图形渲染流程和WebGL初探(从helloworld逐渐深入)

本章介绍OpenGL标准、生态以及对webgl进行一个初探,写一个webgl的helloworld并了解图形渲染管道的流程。

第15章 【图形学】GLSL(多例子教你用着色器)

本章介绍OpenGL Shadering Language,从语法开始,通过多个实例逐渐渗透GLSL的用途。

第16章 【图形学】光照和光线追踪(理解世界最核心的——光)

本章结合介绍webgl讲解如为场景增加光照,以此来增加场景的真实感。然后重点帮助同学理解图形学渲染的一个核心算法——光线追踪算法,并带领同学通过实际编程解决问题去理解这个算法。

第17章 【图形学】游戏开发(一起实现一个射击类的3D游戏)

本章通过和学员一起实现一个3D类的射击游戏,帮助学员巩固和提高对图形学的理解。在解决场景布置、视角转换、事件捕捉、碰撞检测、物理计算等等过程中,将之前学的理论知识逐渐融汇贯通。

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