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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 计算机科学的领域2

0.1.3 计算机与计算机模型4

0.1.4 计算机科学中的经典问题4

0.2 计算机的历史8

0.2.1 计算机前传8

0.2.2 现代计算机时代9

0.2.3 计算机的未来12

0.3 我国计算机的发展13

0.4 计算机与社会问题14

0.4.1 依赖与控制14

0.4.2 对生活方式影响14

0.4.3 计算机伦理15

0.4.4 计算机犯罪16

小结17

习题17

第1章 数据的表示与编码20

1.1 数和数制20

1.1.1 数字系统20

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24

1.1.5 不同进制数的相互转换24

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——ASCII34

1.3.2 汉字的编码36

1.3.3 Unicode码37

1.3.4 静态图像的编码37

1.3.5 动态数据的编码39

小结40

习题41

第2章 计算机系统结构44

2.1 计算机系统的多级层次结构44

2.2 体系结构的基本概念47

2.2.1 计算机体系结构47

2.2.2 计算机组成48

2.2.3 计算机实现49

2.3 冯·诺依曼结构和哈佛结构51

2.3.1 冯·诺依曼理论51

2.3.2 冯·诺依曼体系结构52

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55

2.4.1 指令系统55

2.4.2 CISC结构56

2.4.3 RISC结构58

2.4.4 流水线技术59

2.4.5 并行处理结构60

2.5 计算机软件系统62

小结64

习题65

第3章 计算机硬件组成68

3.1 计算机硬件系统组成68

3.2 处理器69

3.2.1 运算器69

3.2.2 控制器71

3.2.3 摩尔定律与处理器的发展71

3.3 存储器73

3.3.1 计算机的多级存储系统73

3.3.2 主存储器和高速缓存74

3.3.3 辅助存储器76

3.4 输入／输出设备78

3.4.1 I/O设备的分类79

3.4.2 常见输入设备79

3.4.3 常见输出设备80

3.5 总线与接口82

3.5.1 总线的分类82

3.5.2 系统总线82

3.5.3 I/O总线83

小结84

习题85

第4章 操作系统88

4.1 操作系统概述88

4.1.1 操作系统的基本概念88

4.1.2 操作系统的功能作用88

4.1.3 操作系统的组成90

4.1.4 操作系统的发展与分类91

4.2 操作系统的运行93

4.2.1 处理器管理与进程调度93

4.2.2 存储管理99

4.2.3 文件系统100

4.2.4 设备管理102

4.3 典型操作系统103

4.3.1 Windows系列104

4.3.2 UNIX104

4.3.3 自由软件和Linux操作系统105

小结107

习题108

第5章 数据结构与算法111

5.1 概述111

5.1.1 数据结构112

5.1.2 算法113

5.2 线性结构117

5.2.1 线性表117

5.2.2 栈和队列118

5.2.3 串119

5.2.4 数组119

5.3 非线性结构120

5.3.1 树120

5.3.2 图122

5.4 基本算法123

5.4.1 排序124

5.4.2 查找126

5.5 递归127

小结129

习题129

第6章 程序设计语言133

6.1 计算机语言的发展133

6.1.1 自然语言与形式语言134

6.1.2 机器语言与汇编语言135

6.1.3 高级语言136

6.2 程序设计语言的几种范型137

6.3 程序设计语言的语法元素和功能划分139

6.4 程序的生成和运行143

6.4.1 编译和解释143

6.4.2 程序设计环境146

小结148

习题149

第7章 数据库与文件系统152

7.1 数据库的基本概念152

7.1.1 什么是数据库153

7.1.2 数据模型156

7.1.3 数据字典157

7.2 关系数据库及其运算158

7.2.1 关系模型158

7.2.2 结构化查询语言161

7.3 文件系统163

7.3.1 文件的基本概念164

7.3.2 文件结构及存取方式164

7.3.3 顺序文件167

7.3.4 索引文件167

7.3.5 散列文件168

7.3.6 二进制文件和文本文件169

小结169

习题170

第8章 软件工程173

8.1 软件与软件工程173

8.1.1 什么是软件173

8.1.2 软件工程174

8.2 软件开发过程175

8.2.1 软件生存周期176

8.2.2 软件过程模型176

8.2.3 需求分析179

8.3 软件工程的方法181

8.3.1 结构化方法181

8.3.2 面向对象的方法185

8.4 软件质量管理188

8.4.1 软件质量的含义188

8.4.2 软件质量的评价188

8.4.3 如何保证软件质量189

8.4.4 软件评审189

8.4.5 软件测试189

8.5 软件项目管理191

8.5.1 组织计划191

8.5.2 资源管理192

8.5.3 文档管理192

8.5.4 项目管理过程192

小结194

习题195

第9章 计算机网络198

9.1 什么是计算机网络198

9.1.1 计算机网络的历史198

9.1.2 计算机网络的定义199

9.1.3 计算机网络的功能200

9.1.4 计算机网络的分类200

9.1.5 以太网201

9.2 计算机网络体系结构202

9.2.1 概述202

9.2.2 OSI/RM203

9.2.3 TCP/IP模型204

9.3 组建网络206

9.3.1 计算机网络拓扑206

9.3.2 网络的物理组成207

9.3.3 连接网络208

9.4 Internet及应用209

9.4.1 Internet简介209

9.4.2 传输协议与地址210

9.4.3 Internet应用213

9.4.4 Internet发展新趋势216

小结217

习题217

第10章 计算机信息系统安全220

10.1 计算机信息系统安全概述220

10.1.1 安全威胁221

10.1.2 安全目标222

10.1.3 安全服务与安全机制222

10.1.4 安全策略224

10.2 数据加密225

10.2.1 密码学基础225

10.2.2 加密技术226

10.3 计算机病毒228

10.3.1 计算机病毒概论229

10.3.2 计算机病毒的作用机理230

10.3.3 计算机病毒防治232

10.4 防火墙与入侵检测233

10.4.1 防火墙233

10.4.2 入侵监测技术235

小结238

习题239