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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 UNIX136

5.5.4 Linux137

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