计算机科学导论

第1章 绪论 1

1.1 计算机概述 1

1.1.1 什么是计算机 2

1.1.2 计算机的历史与发展 5

1.2 计算机科学及其研究领域 7

1.2.1 计算机科学的定义 7

1.2.2 计算机科学研究的领域 8

1.3 计算机学科知识体系 9

1.3.1 知识体系结构 9

1.3.2 学科培养要求与能力 10

习题 12

第2章 数据的表示与编码 13

2.1 数制 13

2.1.1 数制系统 14

2.1.2 数制间的转换规则 15

2.2 数的表示 17

2.2.1 无符号整数的表示 17

2.2.2 有符号整数的表示 18

2.2.3 实数的表示 20

2.2.4 数的基本运算 24

2.3 字符和汉字的表示 26

2.3.1 字符编码 26

2.3.2 汉字编码 29

2.4 图像和声音的表示 31

2.4.1 图像的表示 31

2.4.2 视频的表示 32

2.4.3 声音的表示 32

习题 34

第3章 计算机系统 35

3.1 计算机系统的组成 36

3.1.1 图灵机 36

3.1.2 冯·诺依曼体系结构 38

3.1.3 哈佛体系结构 39

3.2 计算机的硬件系统 40

3.2.1 中央处理器cpu 40

3.2.2 存储器 45

3.2.3 输入和输出设备 51

3.2.4 总线与接口 54

3.3 计算机软件系统 57

3.3.1 软件的定义 57

3.3.2 软件的分类 57

3.3.3 软件知识产权 59

习题 62

第4章 操作系统 63

4.1 操作系统概述 63

4.1.1 操作系统的定义 64

4.1.2 操作系统的历史与发展 64

4.1.3 操作系统的体系结构 67

4.1.4 操作系统的特征 68

4.2 操作系统的功能 69

4.2.1 处理器管理 69

4.2.2 内存管理 71

4.2.3 设备管理 72

4.2.4 文件管理 73

4.2.5 用户界面管理 75

4.3 典型的操作系统产品 76

习题 80

第5章 计算机程序设计 82

5.1 计算机的求解过程 83

5.2 计算机程序设计基础 85

5.2.1 程序与程序设计的基本步骤 85

5.2.2 程序翻译过程 85

5.3 计算机程序设计语言 87

5.3.1 程序设计语言的发展 88

5.3.2 程序设计语言的基本成分 92

5.4 计算机程序设计方法 95

5.4.1 面向过程程序设计 95

5.4.2 面向对象程序设计 96

5.4.3 可视化程序设计 96

5.5 程序设计与软件开发 97

习题 100

第6章 算法与数据结构 101

6.1 概述 102

6.2 算法 103

6.2.1 算法的定义 103

6.2.2 算法的表示 104

6.2.3 基本的算法 106

6.3 数据结构 110

6.3.1 数据结构的基本概念 110

6.3.2 线性结构 112

6.3.3 非线性结构 117

习题 121

第7章 计算机网络与网络安全 123

7.1 数据通信概念 124

7.1.1 传输的信号 124

7.1.2 数据的传输 125

7.1.3 传输介质和信道 125

7.2 计算机网络 127

7.2.1 计算机网络的组成 127

7.2.2 网络的分类 129

7.2.3 网络的体系结构 130

7.3 计算机局域网 134

7.3.1 局域网的拓扑结构 134

7.3.2 介质访问控制方法 135

7.3.3 局域网中常见的网络设备 137

7.4 因特网 139

7.4.1 因特网的结构 139

7.4.2 因特网的接入 140

7.4.3 因特网的地址编制和域名 141

7.4.4 因特网的典型应用 142

7.5 计算机网络安全 143

7.5.1 计算机网络安全威胁的因素 143

7.5.2 计算机网络安全分析 144

7.5.3 计算机网络安全的关键技术 146

习题 151

第8章 数据库技术与应用 153

8.1 数据库技术相关概念 153

8.1.1 信息、数据的概念 153

8.1.2 数据管理技术的发展 154

8.1.3 数据库系统的组成 155

8.1.4 数据库管理系统 156

8.1.5 三个世界及相关概念 156

8.1.6 数据模型 158

8.2 关系数据库 160

8.2.1 关系数据库的设计原则 161

8.2.2 关系数据库的设计步骤 161

8.2.3 结构化查询语言sql概述 162

8.3 数据库新发展 165

8.3.1 分布式数据库 166

8.3.2 多媒体数据库 166

8.3.3 并行数据库 166

8.3.4 演绎数据库 166

8.3.5 主动数据库 167

8.3.6 nosql 167

8.4 数据仓库与数据挖掘 168

习题 169

第9章 软件工程 172

9.1 软件工程概述 173

9.1.1 软件危机与软件工程 173

9.1.2 什么是软件工程 174

9.1.3 软件生存周期 174

9.2 软件开发模型 177

9.2.1 瀑布模型 177

9.2.2 渐增模型 178

9.2.3 演化模型 179

9.2.4 螺旋模型 180

9.3 软件开发方法 182

9.3.1 模块化方法 182

9.3.2 结构化方法 183

9.3.3 面向数据结构方法 184

9.3.4 面向对象方法 184

9.3.5 统一建模语言 185

9.4 软件质量保证体系 186

9.4.1 软件质量标准 186

9.4.2 软件质量控制 188

9.4.3 软件质量保证 189

9.4.4 正式技术评审 190

9.5 软件测试技术 190

9.5.1 软件测试概述 191

9.5.2 软件测试分类 192

9.5.3 软件测试过程 193

9.5.4 测试工具 195

习题 198

第10章 职业道德与专业择业 201

10.1 计算机科学技术专业人员的道德准则 201

10.2 信息技术产业相关的法律法规及政策 203

10.3 专业岗位与择业 204

实验1 二进制加法运算 208

一、实验目的 208

二、实验内容 208

三、实验工具 208

四、实验准备 208

五、实验步骤 208

实验2 计算机组装 211

一、实验目的 211

二、实验内容 211

三、实验准备 211

四、装机准备 211

五、装机步骤 211

实验3 windows 10安装 223

一、实验目的 223

二、实验内容 223

三、实验环境 223

四、实验准备 223

五、实验步骤 223

实验4 windows 10下的tcp／ip配置与检测 231

一、实验目的 231

二、实验内容 231

三、实验准备 231

四、实验步骤 231

实验5 数据库技术 241

一、实验目的 241

二、实验内容 241

三、实验准备 241

四、操作步骤 241

实验6 计算机常用工具软件 247

一、实验目的 247

二、实验内容 247

三、实验准备 247

四、实验步骤 247