CS 基础免费资料地图：算法、网络、操作系统、数据库到安全

写业务代码写到一定深度，绕不开的都是基础课：一个接口为什么慢，答案可能在索引结构里；一次偶发的失败，可能藏在 TCP 的细节里。这篇文章把公开、免费、口碑经过时间检验的计算机基础资料按主题整理成地图——和程序员学习路线与免费资料地图（前端/后端/Python 主线）互补，本文专注那些"决定上限"的底层主题。

所有链接指向可公开访问的免费页面；付费课程、需要注册才能看的墙内内容一律不收。外部站点可能改版或迁移，本文最后核验日期为 2026-10-22。

怎么用这张地图

按需学，不按目录学：遇到实际问题（慢查询、内存泄漏、丢包、注入）再深入对应主题，比从头通读一本"大部头"效率高得多。
每一层都动手：基础课的特点是"看懂"和"会做"差距极大。每个主题都给出可检验的练习。
优先交互式和可视化的资源：算法和数据结构靠动画理解成本最低，网络靠抓包理解最深。

数据结构与算法

资料	类型	适合
Hello 算法	中文原创免费书，动画图解，Python/Java/Go/C++ 多语言示例	中文入门首选，覆盖面试 90% 数据结构
VisuAlgo	数据结构与算法可视化	直观看树旋转、图遍历、排序过程
LeetCode 题库	在线刷题	免费、按标签筛选、中文社区
The Algorithms（GitHub 开源仓库）	多语言算法实现集	对照"标准答案"检查自己的实现
MIT 6.006 Introduction to Algorithms（OCW 公开课）	英文视频+讲义+作业	想系统打地基的人

验收练习：不看资料手写快排与归并；解释 B+ 树为什么适合磁盘；用自己实现的堆解决 Top-K 问题。

计算机网络

资料	类型	适合
MDN：HTTP 概览	中文官方级文档	Web 开发者必读的传输层现实
High Performance Browser Networking（免费在线）	英文经典书	TCP/UDP/TLS/HTTP/WS 性能视角，前端进阶天花板
阮一峰：互联网协议入门系列	中文博客系列	从 IP 到 DNS 到 HTTP 的接地气讲解
wireshark 官方文档	工具文档	抓包验证理论
Computer Networking: A Top-Down Approach（课程主页）	配套交互式动画	理解滑动窗口、路由、NAT

验收练习：用 Wireshark 抓一次 HTTPS 握手并解释每个包；解释为什么 TCP 三次握手而不是两次；说明浏览器输入 URL 到渲染完成经历了哪些协议。

操作系统与体系结构

资料	类型	适合
OSTEP: Operating Systems: Three Easy Pieces（免费英文书）	威斯康星经典教材	虚拟化/并发/持久化三篇，讲透而不是背概念
CSAPP 课程主页（CMU 15-213）	实验（bomb lab/attack lab 等）	亲手体验缓冲区、链接、缓存
The Linux Information Project / man7.org	权威手册	进程、信号、系统调用的事实来源
阮一峰：进程与线程系列	中文博客	快速建立概念
Beej's Guide to Network Programming	英文免费指南	socket 编程最清晰的入门

验收练习：解释虚拟内存的页表转换过程；写一个多线程程序并分析数据竞争；说明进程 fork/exec 与线程创建的差异和适用场景。

数据库原理

资料	类型	适合
Use The Index, Luke	免费在线书（含中文版）	SQL 索引与执行计划最佳讲解
CMU 15-445 Database Systems（课程主页+视频公开）	英文公开课	存储引擎/事务/并发控制系统课
PostgreSQL 官方文档：Indexes	官方手册	B-tree/GIN/GiST/BRIN 各自的适用面
MySQL 8.0 Reference Manual: InnoDB	官方手册	聚簇索引、间隙锁的一手定义
Designing Data-Intensive Applications 配套笔记（社区免费）	中译笔记仓库	分布式存储与一致性选型

验收练习：解释回表和覆盖索引；用 EXPLAIN 分析一条慢 SQL 并优化它；说明四种隔离级别各解决什么读异常。

安全基础

资料	类型	适合
OWASP Top 10（官方中文）	行业标准清单	每个工程师的必修底线
MDN：Web 安全	中文文档	XSS/CSRF/CSP/HTTPS 实操
The Web Application Hacker's Handbook 伴随资源 / PortSwigger Web Security Academy	免费在线实验室	按漏洞类型实操演练，业界口碑第一
SEED Labs（雪城大学安全实验）	开源实验环境	缓冲区溢出、SQL 注入、网络攻防实验
阮一峰：加密与安全系列	中文博客	数字签名、证书、HTTPS 的直觉解释

验收练习：在本地实验环境复现一次 XSS 与 CSRF 并修复；解释对称/非对称加密在 TLS 握手中的分工；给自己的项目配一份最小 CSP。

工具与持续学习入口

Papers We Love（论文导读社区）：经典论文的分享视频，适合睡前"长见识"。
The Morning Paper 存档（Nat Tuck 整理）：数据库与系统领域论文导读合集。

注意事项与边界

英文资料占多数是事实：一手信息几乎总是英文先行。坚持"中文入门建立直觉、英文官方确认细节"的双轨习惯，比拒绝英文或硬啃英文都高效。
大学公开课的价值在作业和实验，只看视频约等于没学。OCW/CSAPP/15-445 都有免费实验，尽量完成。
本文是导航与原创导读，不镜像任何第三方内容；链接以官方站点为准，发现失效时以标题搜索通常能找到迁移后的新地址——这也是"链接+导读"结构的意义：链接会迁移，导读会告诉你该找什么。
免费状态可能变化：曾经免费的电子书可能改版收费。访问时如遇付费墙，优先找同主题的官方文档替代。

与站内其他地图的关系

应用开发主线见程序员学习路线与免费资料地图：前端、Python、后端框架、全栈交付。
公开教程入口清单见公共教程学习路线：廖雪峰、阮一峰、MDN 的定位与使用边界。
算法与结构的具体实现话题，站内《MySQL 索引优化》《事务与隔离级别》等后端文章有实战展开。