Computer science an overview

前言

教学建议

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  Internet及其应用 220

9.4.1  Internet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