为更好地反映最近几年计算机学科的发展现状，作者借鉴国外最新的教学成果编排本书内容。全书共分10章，内容涉及数据的表示与编码、计算机系统结构、计算机硬件组成、操作系统、数据结构与算法、程序设计语言、数据库与文件系统、软件工程、计算机网络和计算机信息系统安全。

本书特色如下：

1.内容深入浅出、通俗易懂。对计算机科学基本概念、原理和方法学的讲述由浅入深，循序渐进，深入细微。文字叙述条理清楚，适于读者自学。

2.体系完整，覆盖面广。内容翔实，介绍全面，向读者展现完整的计算机科学知识体系。符合ACM推荐的CSO、CS1、CS2课程要求。

　　本书作者在研究CC 2004课程体系的基础上，结合多年科研和教学的经验编排各章内容。全书系统介绍了计算机科学与技术的基本概念、方法和技术，内容涉及数据的表示与编码、计算机系统结构、计算机硬件组成、操作系统、数据结构与算法、程序设计语言、数据库与文件系统、软件工程、计算机网络和计算机信息系统安全。全书通过大量的图片、图表和演示增强读者对阅读的理解和知识的掌握，通过范例讲解概念和相关的模型，通过关键字索引、小结和练习帮助读者巩固自己的学习效果。

本书可作为大学本科“计算机基础”课程教材，也可供自学人员参考使用。

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——ASCII　34

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　UNIX　104

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/RM　203

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