本書根據浙江大學計算機基礎課程的教學經驗和體會編寫而成。全書以介紹計算機科學的基礎知識為主，如數制、邏輯、體系結構、軟件系統、算法、語言和程序等，包括應用系統基礎的數據庫、網絡，并介紹了高性能計算、人工智能、虛擬現實、計算理論等方面的相關知識，討論了信息安全及信息社會的一些問題。
本書旨在讓讀者系統、全面地了解計算機究竟是什么，它不能做什么、能做什么及是如何做到的，試圖讓讀者領略計算機科學的魅力，理解作為科學的計算機和作為工具的計算機的特點，為今后更好地運用計算機這個科學工具奠定基礎。
本書可以作為高等學校大學計算機及相關課程的教材，也可以作為計算機專業導論課程的教材，同時希望能夠為深入了解計算機的讀者所參考。
陸漢權，男，1986年至今浙江大學計算機學院任教，現任計算機基礎教學部負責人，浙江省計算機學會副理事長。
第1章 引論.1
1.1 計算機是什么 1
1.2 計算機模型 2
1.2.1 黑盒模型 2
1.2.2 具有程序能力的數據處理機 3
1.3 現代計算機模型 3
1.3.1 計算機的五個組成部分 4
1.3.2 程序存儲原理 5
1.4 計算機系統 5
1.4.1 硬件系統 5
1.4.2 計算機軟件 7
1.4.3 計算機是如何運行的 9
1.5 信息系統 10
1.6 因特網和萬維網 11
1.7 計算機文化和計算思維 12
本章小結 13
習題1 14
第2章 數據表示及邏輯基礎18
2.1 概述 18
2.2 數制 19
2.2.1 常用數制 19
2.2.2 二進制數的基本運算 20
2.2.3 數制轉換 21
2.2.4 原碼、反碼和補碼 23
2.2.5 定點數和浮點數 24
2.3 編碼和文本 25
2.4 多媒體數據 26
2.4.1 圖形和圖像 26
2.4.2 音頻 27
2.4.3 視頻 28
2.4.4 壓縮編碼 29
2.5 邏輯運算和門電路 30
2.5.1 邏輯關系 30
2.5.2 邏輯電路 31
2.5.3 加法器 32
2.5.4 存儲單元電路 33
2.5.5 集成電路 33
本章小結 34
習題2 35
第3章 計算機硬件.39
3.1 概述 39
3.2 處理器 41
3.2.1 處理器芯片和結構 41
3.2.2 處理器的技術指標 43
3.2.3 CISC 和RISC 44
3.3 存儲器 44
3.3.1 存儲模式和存儲容量 44
3.3.2 內存 45
3.3.3 外存 46
3.3.4 固態存儲器 48
3.3.5 存儲器的主輔結構 48
3.4 輸入和輸出 49
3.4.1 端口 50
3.4.2 輸入設備 50
3.4.3 輸出設備 52
3.5 系統總線和USB 54
本章小結 55
習題3 56
第4章 操作系統.60
4.1 概述 60
4.2 常用的操作系統 62
4.3 操作系統的結構 64
4.4 操作系統的功能 65
4.4.1 進程管理 66
4.4.2 存儲器管理 67
4.4.3 設備管理 68
4.4.4 啟動和停機 70
4.5 文件管理 70
4.5.1 文件和文件系統 71
4.5.2 命名文件 71
4.5.3 文件存取 73
4.5.4 文件的存儲結構 74
4.5.5 文件系統的安全 75
本章小結 76
習題4 77
第5章 算法基礎.81
5.1 概述 81
5.2 算法的三種結構 82
5.3 算法的表示和發現 83
5.4 算法舉例 85
5.4.1 基本算法 85
5.4.2 迭代 87
5.4.3 遞歸 88
5.4.4 排序 89
5.4.5 查找 90
5.5 算法的方法學 91
5.5.1 貪心算法 91
5.5.2 分治法 92
5.5.3 動態規劃 92
5.5.4 回溯法 93
5.6 數據表達和數據結構 95
本章小結 97
習題5 97
第6章 語言、程序和軟件101
6.1 概述 101
6.2 程序和指令 102
6.2.1 程序：按步驟執行 102
6.2.2 指令和指令系統 102
6.3 程序設計語言 103
6.3.1 機器語言和指令 103
6.3.2 匯編語言 105
6.3.3 面向過程的高級語言 105
6.3.4 面向對象的程序設計語言 106
6.3.5 其他語言 108
6.4 翻譯系統：程序的程序 109
6.5 高級語言的概念 110
6.5.1 數據類型 110
6.5.2 基本語句 112
6.5.3 分支語句 113
6.5.4 循環語句 113
6.5.5 函數和方法 114
6.6 怎樣編寫程序 115
6.7 軟件工程 116
本章小結 118
習題6 119
第7章 數據庫123
7.1 概述 123
7.2 數據庫系統 124
7.3 關系型數據庫 126
7.3.1 數據庫模型 126
7.3.2 關系型數據庫 127
7.3.3 關系運算 128
7.3.4 SQL 129
7.4 數據庫技術 130
7.4.1 其他類型的數據庫 130
7.4.2 決策支持和數據倉庫 132
7.4.3 數據挖掘和大數據 132
7.5 構建數據庫系統 133
本章小結 134
習題7 135
第8章 網絡138
8.1 通信基礎 138
8.1.1 數據傳輸速率和帶寬 139
8.1.2 通信介質 139
8.1.3 通信理論基礎 141
8.2 網絡技術和類型 143
8.2.1 網絡傳輸 143
8.2.2 網絡類型 144
8.3 組建網絡 146
8.3.1 網絡設備 146
8.3.2 網絡模型和網絡協議 148
8.3.3 局域網協議和組網技術 149
8.3.4 服務器和網絡軟件 151
8.4 因特網 152
8.4.1 TCP/IP 152
8.4.2 IP 網絡 153
8.4.3 接入因特網 156
8.4.4 因特網服務 157
8.4.5 搜索引擎 159
8.4.6 Web 服務和移動互聯網 160
8.4.7 電子貨幣和電子商務 160
8.4.8 無限的因特網 161
本章小結 162
習題8 163
第9章 高級主題168
9.1 高性能計算 168
9.1.1 并行計算 168
9.1.2 分布式計算 169
9.1.3 集群計算 169
9.1.4 云計算 170
9.2 人工智能 171
9.2.1 圖靈測試 171
9.2.2 推理：知識表達 172
9.2.3 專家系統 173
9.2.4 神經網絡 174
9.2.5 機器人 175
9.2.6 自然語言處理 176
9.2.7 有關人工智能的幾個問題 177
9.3 虛擬現實 178
9.4 自動機理論 179
9.4.1 有限自動機 179
9.4.2 圖靈機 180
9.4.3 細胞自動機 181
9.5 可計算理論 181
9.5.1 可計算函數 181
9.5.2 哥德爾數 182
9.5.3 計算復雜性 183
9.5.4 停機問題 185
9.6 信息安全 185
9.6.1 信息安全工程 186
9.6.2 計算機病毒 186
9.6.3 黑客和防火墻 187
9.7 信息社會 188
9.7.1 社會影響 188
9.7.2 軟件版權和自由軟件 190
9.7.3 計算機與環境和健康 191
本章小結 193
習題9 194
附錄A ASCII碼表 198
附錄B 常用術語英漢對照表 201
參考文獻 221
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