NORTH STAR / 长期目标
学到什么程度才算真正掌握？
能够从源码、进程、协议与存储四个视角解释一个真实程序的完整生命周期。
从零到系统观CS-00 / SYSTEM MODEL
计算机基础Computer Science Foundations
从信息表示、数字逻辑一路走到体系结构、操作系统、网络与数据库；重点不是背名词，而是能沿着一段程序解释数据怎样被表示、执行、传输和持久化。
PREREQUISITES / 先修检查
进入路线前
- 中学代数与二进制换算
- 一门语言的变量、函数与循环
- 会使用终端和文本编辑器
- 愿意画图并记录实验现象
FOUNDATIONS / 地基
第一轮优先补齐
- 离散数学：集合、关系、逻辑与图
- C / Python 的最小程序模型
- 命令行、文件与进程的基本操作
- 数量级、单位与性能测量
STAGED ROUTE / 阶段路线
用可验证产出推进，而不是只计算观看时长
阶段可并行回看；勾选只表示完成过该阶段的产出与自检，不代表永久掌握。
S13–4 周 信息与机器
能从位模式解释整数、浮点、字符和指令。
- 手算补码与 IEEE 754 示例
- 搭建组合逻辑和时序逻辑小实验
- 反汇编一个最小 C 程序并标注栈帧
S24–6 周 程序与操作系统
理解进程、线程、虚拟内存和文件系统的抽象。
- 用系统调用追踪工具观察程序
- 比较线程与进程的共享边界
- 实现带缓存的迷你 shell 或文件索引器
S34–6 周 网络与数据
能追踪一次 HTTP 请求并设计规范化关系表。
- 抓取自有请求并标注 TCP / TLS / HTTP 层
- 实现可靠的客户端—服务端小协议
- 为读书系统设计范式、索引与事务
S4长期 贯通与测量
以证据定位跨层性能和正确性问题。
- 建立延迟/吞吐/内存基线
- 写一篇从按键到数据库提交的追踪报告
- 用测试、日志和性能剖析复现实验
KNOWLEDGE MAP / 知识地图
概念、方法、练习和回忆锚点在同一张卡里
输入关键词或选择分类；按 / 可快速聚焦搜索，Esc 清空。
5 个知识节点
01机器
信息表示与数字逻辑
位本身没有含义，解释规则赋予它整数、文本、图像或指令语义。
二进制补码浮点编码逻辑门
CORE / 核心概念
- 补码统一加减法与溢出边界
- 浮点的符号、指数、尾数和舍入误差
- 组合逻辑、触发器、寄存器与时钟
METHOD / 常用方法
- 写出位宽再做运算
- 用十六进制连接位模式与内存
- 用真值表与时序图验证电路
PRACTICE / 练习
- 比较 0.1+0.2 与十进制定点数
- 设计 4 位加法器并列出溢出条件
- 检查 UTF-8 多字节字符的实际字节
02机器
体系结构与程序执行
ISA 是软件与硬件的契约，缓存和流水线决定“同样的代码”为何速度不同。
ISACPU缓存流水线汇编
CORE / 核心概念
- 取指—译码—执行与寄存器状态
- 局部性、缓存层级和内存墙
- 调用约定、栈帧与函数边界
METHOD / 常用方法
- 逐条模拟寄存器和内存变化
- 以工作集解释缓存命中率
- 先测量再做微优化
PRACTICE / 练习
- 反汇编循环并对应回源码
- 比较行优先与列优先遍历
- 画出函数调用时的栈帧
03系统
操作系统与并发
操作系统用进程、虚拟内存和文件等抽象管理共享硬件。
进程线程虚拟内存文件系统并发
CORE / 核心概念
- 用户态/内核态与系统调用
- 调度、同步、竞态与死锁条件
- 分页、地址转换、缓存与持久性
METHOD / 常用方法
- 先写共享状态与不变量
- 用 happens-before 推断并发顺序
- 从系统调用和资源限制定位故障
PRACTICE / 练习
- 复现并修复一次数据竞争
- 观察缺页与工作集变化
- 实现生产者—消费者队列
04连接
计算机网络
分层把复杂通信拆成可替换契约，但排错必须沿数据路径逐层验证。
TCP/IPDNSHTTPTLS路由
CORE / 核心概念
- 链路、网际、传输、应用层职责
- 可靠传输、流量控制与拥塞控制
- DNS 解析、TLS 身份验证、HTTP 语义
METHOD / 常用方法
- 从本机到服务端逐跳定位
- 区分名称、地址、端口与协议
- 通过抓包、日志和计时建立证据链
PRACTICE / 练习
- 用命令解析 DNS 并验证证书
- 为 HTTP 请求画时序图
- 实现带长度前缀的 TCP 消息协议
05数据
数据库与可靠存储
数据模型表达约束，事务维持并发下的正确性，索引用空间换查询路径。
关系模型SQL事务索引范式
CORE / 核心概念
- 关系、键、约束与范式
- ACID、隔离级别和并发异常
- B+ 树索引、查询计划与日志恢复
METHOD / 常用方法
- 先写不变量再设计表
- 用 EXPLAIN 验证而非猜索引
- 在事务边界内分析读写冲突
PRACTICE / 练习
- 设计课程选课数据库并写约束
- 复现不可重复读或写偏差
- 比较全表扫描与复合索引计划
没有匹配的知识节点
换一个更短的关键词，或清空分类后再试。
OUTPUT LAB / 练习与项目
用可交付作品检验理解
项目不是装饰：交付物、检查点与复盘记录缺一不可。
从源码到进程实验册
一个可复现仓库：源码、反汇编、系统调用追踪、内存图和结论。
完成检查
- 固定编译器与参数
- 解释每条证据支持什么结论
- 包含至少一个错误假设及修正
迷你 HTTP 服务
支持静态文件、结构化日志、超时与并发限制的服务。
完成检查
- 协议输入有上限
- 正常/边界/错误路径有测试
- 能从 DNS/TCP/HTTP 分层排错
学习记录数据库
含 ER 图、迁移、约束、索引和事务测试的数据库设计。
完成检查
- 每个约束对应业务不变量
- 用查询计划验证索引
- 记录备份与恢复演练
REFERENCE SOURCES / 可核验资料
先读官方、大学与专业组织资料，再用高质量参考补齐
外部页面可能更新；课程顺序以本页路线为导航，资料以来源明确、可核验为优先。