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第0章 绪论 1

0.1什么是计算机科学 1

0.1.1计算机科学的提出 1

0.1.2计算机科学领域 2

0.1.3计算机与计算机模型 3

0.1.4计算机科学中的经典问题 4

0.2计算机的历史 7

0.2.1计算机前传 8

0.2.2电子计算机 8

0.2.3计算机的未来 13

0.3计算机与社会 13

0.3.1计算机与生活 13

0.3.2有关计算机的伦理 15

0.3.3与计算机有关的犯罪 16

0.4我国计算机科学的发展 17

本章小结 18

本章习题 18

第1章 数据的表示与编码 21

1.1数和数制 21

1.1.1数字系统 21

1.1.2计数与进制 22

1.1.3二进制和位 23

1.1.4八进制和十六进制 25

1.1.5不同进制间的相互转换 25

1.2数值的表示与运算 28

1.2.1整数的表示 28

1.2.2实数的表示 31

1.2.3位的算术运算 32

1.3非数值信息的编码 34

1.3.1字符的编码 34

1.3.2静态图像的编码 37

1.3.3动态数据的编码 39

本章小结 40

本章习题 41

第2章 计算机体系结构 44

2.1计算机系统的多级层次结构 44

2.2计算机体系结构概述 47

2.2.1计算机体系结构的基本概念 47

2.2.2相关概念 49

2.3冯·诺依曼结构和哈佛结构 50

2.3.1冯·诺依曼理论 51

2.3.2冯·诺依曼体系结构 51

2.3.3冯·诺依曼结构的演变 53

2.3.4哈佛结构 54

2.4处理器体系结构 54

2.4.1指令系统 54

2.4.2 CISC结构 56

2.4.3 RISC结构 57

2.4.4并行处理与流水线技术 59

2.5计算机软件系统 62

2.5.1软件的含义 62

2.5.2软件系统的组织 62

2.5.3软件的社会形态 64

本章小结 68

本章习题 69

第3章 计算机硬件组成 71

3.1概述 71

3.2处理器 71

3.2.1运算器 72

3.2.2控制器 73

3.2.3摩尔定律与处理器的发展 74

3.3存储器 75

3.3.1计算机的多级存储系统 76

3.3.2主存储器和高速缓存 77

3.3.3辅助存储器 79

3.4输入输出设备 81

3.4.1 I/O设备的分类 81

3.4.2常见输入设备 82

3.4.3常见输出设备 83

3.5总线与接口 84

3.5.1总线 84

3.5.2接口 86

本章小结 90

本章习题 90

第4章 数据结构与算法 93

4.1概述 93

4.1.1数据结构 93

4.1.2算法 95

4.2线性结构 99

4.2.1线性表和串 99

4.2.2栈和队列 100

4.2.3数组 101

4.3非线性结构 102

4.3.1树 102

4.3.2图 104

4.4基本算法 105

4.4.1排序 106

4.4.2查找 108

4.5递归 109

本章小结 110

本章习题 111

第5章 操作系统 114

5.1操作系统概述 114

5.1.1操作系统的概念与组成 114

5.1.2操作系统的功能 115

5.1.3操作系统的分类 116

5.2处理器管理和内存管理 118

5.2.1处理器管理与进程调度 119

5.2.2内存管理 124

5.3文件系统 126

5.3.1文件的基本概念 126

5.3.2文件结构及存取方式 126

5.3.3顺序文件 130

5.3.4索引文件 130

5.3.5散列文件 130

5.3.6二进制文件和文本文件 131

5.4设备管理与驱动 133

5.5典型操作系统 135

5.5.1 Windows系列 135

5.5.2 Mac OS系列 136

5.5.3 UNIX 136

5.5.4 Linux 137

5.5.5移动操作系统 138

本章小结 139

本章习题 140

第6章 程序设计语言 143

6.1计算机语言的发展 143

6.1.1自然语言与形式语言 144

6.1.2机器语言与汇编语言 145

6.1.3高级语言 146

6.1.4脚本语言 147

6.2程序设计语言的范型 147

6.3程序设计语言的语法元素和功能划分 149

6.4程序的生成和运行 154

6.4.1编译和解释 154

6.4.2程序设计环境 157

本章小结 158

本章习题 159

第7章 数据库技术与应用 162

7.1数据库的基本概念 162

7.1.1什么是数据库 162

7.1.2数据模型 165

7.1.3数据字典 167

7.1.4数据库系统 167

7.2关系数据库及其运算 168

7.2.1关系模型 168

7.2.2结构化查询语言 171

7.3数据仓库与数据挖掘 174

7.3.1数据仓库 174

7.3.2数据挖掘 175

本章小结 179

本章习题 179

第8章 软件工程 182

8.1从软件到软件工程 182

8.1.1再认识软件 182

8.1.2软件工程的内涵 183

8.2软件开发过程 184

8.2.1软件生命周期 184

8.2.2软件过程模型 185

8.3软件工程的方法与工具 188

8.3.1结构化方法 188

8.3.2面向对象方法 191

8.3.3计算机辅助软件工程 194

8.4软件需求管理 195

8.4.1软件需求 196

8.4.2需求分析 196

8.4.3需求的管理 198

8.5软件质量管理 199

8.5.1软件质量与评价 199

8.5.2软件评审与测试 200

8.6软件项目管理 202

8.6.1项目管理内容 202

8.6.2项目管理过程 203

8.6.3团队 205

8.6.4管理者 205

本章小结 206

本章习题 206

第9章 计算机网络 209

9.1什么是计算机网络 209

9.1.1计算机网络的历史 209

9.1.2计算机网络的含义 210

9.1.3计算机网络的分类 211

9.2计算机网络体系结构 213

9.2.1概述 213

9.2.2 OSI参考模型 214

9.2.3 TCP/IP模型 215

9.3组建网络 217

9.3.1计算机网络拓扑 218

9.3.2网络的物理组成 219

9.3.3网络连接 219

9.4 Intemet及其应用 220

9.4.1 Intemet简介 220

9.4.2传输协议与地址 221

9.4.3 Internet应用 225

9.4.4 Internet发展新趋势 228

9.5云计算与物联网 229

9.5.1云计算 229

9.5.2物联网 231

本章小结 232

本章习题 233

第10章 信息系统安全 236

10.1信息安全概述 236

10.1.1安全威胁 236

10.1.2对信息系统安全的理解 237

10.1.3如何才能安全 238

10.2数据加密 241

10.2.1密码学基础 241

10.2.2加密技术 242

10.3计算机病毒 244

10.3.1计算机病毒概述 244

10.3.2计算机病毒的作用机理 246

10.3.3计算机病毒防治 248

10.4防火墙与入侵检测技术 249

10.4.1防火墙 249

10.4.2入侵检测技术 251

本章小结 256

本章习题 257

参考文献 259