计算机科学概论

J. Glenn Brookshear 世界闻名的计算机科学教育家。他在1975年获得新墨西哥州立大学博士后，创办了Marquette大学的计算机科学学位项目，并在该校任教至今。他的主要研究方向是计算理论。除了本书之外，他还著有《Theory of Computationr: Formal Languages, Automata, and Complexity》。

前 言 14

绪 论 23

0. 持久理解和学习成果 23

0.1 算法的作用 24

0.2 计算的历史 25

0.3 学习大纲 29

0.4 计算机科学的首要主题 30

0.4.1 算法 31

0.4.2 抽象 32

0.4.3 创新 33

0.4.4 数据 33

0.4.5 程序设计 33

0.4.6 因特网 33

0.4.7 影响 34

社会问题 35

课外阅读 36

1. 数 据 存 储 37

持久理解和学习成果 37

1.1 位及它们的存储 39

1.1.1 布尔运算 39

1.1.2 门和触发器 40

1.1.3 十六进制记数法 45

1.2 主存储器 46

1.2.1 存储器结构 46

1.2.2 度量存储器容量 48

1.3 海量存储器 48

1.3.1 磁系统 49

1.3.2 光系统 50

1.3.3 闪存驱动器 51

1.4 将信息表示为位模式 52

1.4.1 表示文本 52

1.4.2 表示数值 54

1.4.3 表示图像 56

1.4.4 表示声音 56

*1.5 二进制系统 58

1.5.1 二进制记数法 58

1.5.2 二进制加法 60

1.5.3 二进制中的分数 62

*1.6 存储整数 63

1.6.1 二进制补码记数法 63

1.6.2 二进制补码记数法中的加法 65

1.6.3 溢出问题 65

1.6.4 余码记数法 66

*1.7 存储分数 67

1.7.1 浮点记数法 68

1.7.2 截断误差 69

*1.8 数据与程序设计 71

1.8.1 Python入门 71

1.8.2 你好，Python 72

1.8.3 变量 72

1.8.4 运算符和表达式 74

1.8.5 货币转换 75

1.8.6 调试 75

*1.9 数据压缩 77

1.9.1 通用的数据压缩技术 77

1.9.2 图像压缩 78

1.9.3 压缩音频和视频 80

*1.10 通信差错 81

1.10.1 奇偶校验位 81

1.10.2 纠错码 82

复习题 83

社会问题 57

课外阅读 57

2. 数 据 操 控 59

持久理解和学习成果 59

2.1 计算机体系结构 60

2.1.1 CPU基础知识 60

2.1.2 存储程序概念 61

2.2 机器语言 64

2.2.1 指令系统 64

2.2.2 数据传输 64

2.2.3 算术/逻辑 65

2.2.4 控制 65

2.2.5 Vole：一种演示用的机器语言 65

2.3 程序执行 69

2.3.1 程序执行的一个例子 70

2.3.2 程序与数据 73

*2.4 算术/逻辑指令 75

2.4.1 逻辑运算 75

2.4.2 循环移位运算及移位运算 76

2.4.3 算术运算 77

*2.5 与其他设备通信 78

2.5.1 控制器的作用 78

2.5.2 直接存储器存取 80

2.5.3 握手 81

2.5.4 流行的通信媒介 81

2.5.5 通信速率 82

*2.6 数据操控编程 83

2.6.1 逻辑运算和移位运算 83

2.6.2 控制结构 84

2.6.3 函数 85

2.6.4 输入和输出 86

2.6.5 马拉松训练助手 88

*2.7 其他体系结构 90

2.7.1 流水线 90

2.7.2 多处理器机器 91

复习题 91

社会问题 96

课外阅读 92

3. 操 作 系 统 93

持久理解和学习成果 93

3.1 操作系统的历史 94

3.2 操作系统的体系结构 97

3.2.1 软件调查 97

3.2.2 操作系统组件 99

3.2.3 启动系统 101

3.3 协调机器的活动 103

3.3.1 进程的概念 103

3.3.2 进程管理 103

*3.4 处理进程间的竞争 105

3.4.1 信号量 105

3.4.2 死锁 106

3.5 * 109

3.5.1 来自外部的攻击 109

3.5.2 来自内部的攻击 110

复习题 111

社会问题 114

课外阅读 114

4.连网及因特网 114

持久理解和学习成果 114

4.1 网络基础 116

4.1.1 网络分类 116

4.1.2 协议 117

4.1.3 组合网络 119

4.1.4 进程通信的方法 121

4.1.5 分布式系统 122

4.2 因特网 123

4.2.1 因特网体系结构 123

4.2.2 因特网编址 125

4.2.3 因特网应用 127

4.3 万维网 131

4.3.1 万维网实现 131

4.3.2 HTML 132

4.3.3 XML 135

4.3.4 客户端活动和服务器端活动 136

*4.4 因特网协议 138

4.4.1 因特网软件的分层方法 138

4.4.2 TCP/IP协议簇 141

*4.5 简单的客户端服务器 142

*越无限 142

4.6 网络* 145

4.6.1 攻击形式 145

4.6.2 防护和对策 147

4.6.3 密码学 148

4.6.4 网络*的法律途径 151

复习题 153

社会问题 154

课外阅读 148

5. 算 法 149

持久理解和学习成果 149

5.1 算法的概念 150

5.1.1 非正式定义的回顾 150

5.1.2 算法的正式定义 150

5.1.3 算法的抽象本质 151

5.2 算法的表示 152

5.2.1 原语 152