本书为基于RISC-V代理内核的计算机操作系统实验教材，实验分为设计基础实验和挑战实验两个部分，主要内容包括RISC-V体系结构、PKE实验和实验环境配置、中断处理、内存管理、进程管理、文件系统。本书采用RISC-V代理内核在实现代码规模极简化的同时，也更好地保证可操作系统在概念和功能上的完整性，有助于学生将实验重点放在操作系统重要概念对应的实现。本书可作为计算机类、电子信息类相关专业操作系统课程
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内容简介
本书从计算机基础知识、计算机硬件、计算机软件、计算机数据、计算机网络和安全、计算机发展前景六个方面对计算机科学相关内容进行了介绍。 本书对计算机科学领域的重要理论知识有广泛的覆盖，内容全面翔实，语言易读易懂，有充分的图片、举例、练习和拓展阅读，是高等院校计算机科学、软件工程及计算机相关专业学生入门的理想教材。
章节目录
- 第1 章计算机科学基础
- 1.1 计算机发展简史
- 1.1.1 电子计算机诞生之前
- 1.1.2 电子计算机的发展
- 1.1.3 计算机发展趋势
- 1.2 计算机科学
- 1.2.1 计算机科学概念
- 1.2.2 计算机科学知识体系
- 1.3 计算机科学应用概述
- 1.3.1 计算机科学的应用领域
- 1.3.2 计算机科学在各行业内的应用
- 1.3.3 计算机科学与其他领域学科的交叉
- 本章小结
- 习 题
- 第2 章计算思维
- 2.1 计算思维概念
- 2.1.1 计算与函数
- 2.1.2 计算机、计算机科学与计算思维
- 2.1.3 计算思维的主要思想及特点
- 2.2 利用计算思维求解问题
- 2.2.1 抽象
- 2.2.2 理论
- 2.2.3 设计
- 2.3 计算的发展趋势
- 2.3.1 高性能计算
- 2.3.2 普适计算
- 2.3.3 计算智能与智能计算
- 2.3.4 生物计算
- 本章小结
- 习 题
- 第3 章计算机数据表示
- 3.1 信息与数据
- 3.2 进制与进制的转换
- 3.2.1 基数与进制
- 3.2.2 二进制
- 3.2.3 进制之间的相互转换
- 3.3 计算机内部的数据
- 3.3.1 计算机采用的进制
- 3.3.2 位与布尔运算
- 3.4 数字的存储与运算
- 3.4.1 整数的存储
- 3.4.2 溢出问题
- 3.4.3 实数的存储
- 3.5 其他数据类型的存储
- 3.5.1 文本
- 3.5.2 图像
- 3.5.3 音频
- 本章小结
- 习 题
- 第4 章计算机硬件结构
- 4.1 计算机组成
- 4.1.1 概述
- 4.1.2 计算机硬件主要组成部分
- 4.1.4 冯·诺依曼模型与非冯·诺依曼模型
- 4.1.3 计算机分层组织结构
- 4.2 中央处理单元
- 4.2.1 CPU 的基本知识和组成原理
- 4.2.2 处理器的性能与指标
- 4.2.3 指令执行过程与指令流水线
- 4.2.4 RISC 和CISC 体系结构
- 4.2.5 中央处理器的发展历史
- 4.3 存储设备
- 4.3.1 存储器的类型
- 4.3.2 存储器的层次结构
- 4.3.3 存储器的度量
- 4.3.4 主存储器
- 4.3.5 外部存储器
- 4.4 输入输出设备
- 4.4.1 常用输入设备
- 4.4.2 常用输出设备
- 4.4.3 I/O 控制方式
- 4.5 计算机的其他组成部分
- 4.5.1 主板
- 4.5.2 总线
- 本章小结
- 习 题
- 第5 章操作系统
- 5.1 操作系统的定义与发展
- 5.1.1 操作系统的定义与重要性
- 5.1.2 操作系统的功能与特征
- 5.1.3 操作系统结构
- 5.1.4 操作系统的发展和分类
- 5.2 操作系统的功能
- 5.2.1 进程管理与CPU 调度
- 5.2.2 存储管理
- 5.2.3 文件管理
- 5.2.4 设备管理
- 5.2.5 网络与安全管理
- 5.2.6 用户接口管理
- 5.3 主流操作系统简介
- 5.3.1 DOS 系统
- 5.3.2 UNIX 系统
- 5.3.3 Windows 操作系统
- 5.3.4 Linux 操作系统
- 5.3.5 Mac OS 操作系统
- 5.4 其他类型的操作系统
- 5.4.1 移动终端操作系统
- 5.4.2 嵌入式系统
- 5.4.3 云操作系统
- 本章小结
- 习 题
- 第6 章算法和数据结构
- 6.1 算法的概念
- 6.1.1 什么是算法
- 6.1.2 算法的特征
- 6.1.3 算法性能的表示
- 6.1.4 算法结构与表示
- 6.2 数据结构的概念
- 6.2.1 数据结构定义
- 6.2.2 数据结构的表示
- 6.2.3 数据结构的类型
- 6.3 线性结构
- 6.3.1 顺序表
- 6.3.2 链表
- 6.3.3 栈与队列
- 6.3.4 串
- 6.4 非线性结构
- 6.4.1 树
- 6.4.2 二叉树
- 6.4.3 图
- 6.5 算法研究方面
- 6.5.1 搜索算法
- 6.5.2 排序
- 6.5.3 动态规划
- 6.5.4 贪心算法
- 6.5.5 图论
- 6.5.6 字符串处理
- 6.5.7 计算几何
- 6.6 经典算法问题简介
- 6.6.1 哥尼斯堡七桥问题
- 6.6.2 汉诺塔问题
- 6.6.3 旅行商人问题
- 6.6.4 图灵测试问题
- 6.6.5 哲学家进餐问题
- 本章小结
- 习 题
- 第7 章程序设计
- 7.1 程序设计简介
- 7.1.1 程序设计基本概念
- 7.1.2 程序设计范型
- 7.2 程序设计语言
- 7.2.1 机器语言与汇编语言
- 7.2.2 高级程序设计语言
- 7.2.3 编程语言的分代
- 7.3 程序设计基础
- 7.3.1 语法元素划分
- 7.3.2 语法元素功能
- 7.3.3 程序结构
- 7.4 程序的编译与运行
- 7.4.1 程序生命周期
- 7.4.2 编译原理
- 7.4.3 编译与解释
- 本章小结
- 习 题
- 第8 章软件工程
- 8.1 软件工程学科发展
- 8.1.1 软件危机
- 8.1.2 软件工程的诞生
- 8.1.3 软件工程的内容和意义
- 8.1.4 软件生命周期
- 8.2 软件开发模型
- 8.2.1 瀑布模型
- 8.2.2 喷泉模型
- 8.2.3 原型模型
- 8.2.4 增量模型
- 8.2.5 螺旋模型
- 8.2.6 统一软件开发模型
- 8.2.7 敏捷模型
- 8.3 软件开发方法
- 8.3.1 结构化方法
- 8.3.2 面向数据结构的开发方法
- 8.3.3 面向对象开发方法
- 8.3.4 可视化开发方法
- 8.3.5 模块化开发方法
- 8.3.6 软件重用技术
- 8.4 软件开发工具
- 8.4.1 UML 语言
- 8.4.2 软件开发项目管理工具
- 8.4.3 需求分析建模工具
- 8.4.4 设计工具
- 8.4.5 编码工具
- 8.4.6 测试工具
- 8.5 软件行业道德与法律
- 8.5.1 软件的知识产权
- 8.5.2 开源软件与闭源软件
- 8.5.3 盗版软件的危害
- 本章小结
- 习 题
- 第9 章数据库
- 9.1 数据库的概念与发展
- 9.1.1 数据库的概念
- 9.1.2 数据管理发展历程
- 9.1.3 数据库系统特点
- 9.2 数据模型
- 9.2.1 概念数据模型
- 9.2.2 基于记录的逻辑模型
- 9.2.3 物理数据模型
- 9.3 关系数据库
- 9.3.1 关系数据库基础知识
- 9.3.2 关系数据库设计
- 9.3.3 结构化查询语言
- 本章小结
- 习 题
- 第10 章计算机网络
- 10.1 计算机网络基础
- 10.1.1 计算机网络概念与发展
- 10.1.2 因特网概述
- 10.1.3 计算机网络性能指标
- 10.1.4 计算机网络分类
- 10.2 计算机网络体系结构
- 10.2.1 层次、协议与服务
- 10.2.2 OSI 七层结构模型
- 10.2.3 TCP/IP 四层结构模型
- 10.3 计算机网络应用
- 10.3.1 文件传送协议
- 10.3.2 万维网及其应用
- 10.3.3 网站编程
- 本章小结
- 习 题
- 第11 章信息安全
- 11.1 计算机安全概述
- 11.1.1 信息安全的现状
- 11.1.2 维护信息安全的重要性
- 11.1.3 信息安全目标与服务
- 11.1.4 信息安全策略和信息安全技术
- 11.2 加密技术与安全认证技术
- 11.2.1 加密技术的发展
- 11.2.2 对称密钥密码术与公开密钥密码术
- 11.2.3 消息认证技术
- 11.2.4 数字证书技术
- 11.2.5 身份认证
- 11.3 计算机病毒
- 11.3.1 计算机病毒的定义
- 11.3.2 计算机病毒的危害
- 11.3.3 计算机病毒的发展趋势
- 11.3.4 计算机病毒的防治
- 11.3.5 臭名昭著的计算机病毒
- 11.4 防火墙技术
- 11.4.1 防火墙的概念
- 11.4.2 防火墙功能
- 11.4.3 防火墙类型
- 11.4.4 常用防火墙产品
- 本章小结
- 习 题
- 第12 章计算机科学发展前景
- 12.1 发展前景概述
- 12.1.1 计算机科学的发展
- 12.1.2 计算学科的发展方向与领域
- 12.1.3 交叉学科对于计算机学科发展的促进作用
- 12.2 硬件
- 12.2.1 摩尔定律
- 12.2.2 计算机硬件发展趋势
- 12.2.3 计算机进一步集成的趋势
- 12.3 软件
- 12.3.1 软件的模块化开发
- 12.3.2 软件的网络化和服务化
- 12.3.3 软件全球化
- 12.4 网络与信息
- 12.4.1 信息交流方式的改变
- 12.4.2 Web 2.0 的普及与Web 3.0 的发展
- 12.4.3 物联网技术的发展
- 12.5 新兴技术领域
- 12.5.1 云计算
- 12.5.2 大数据
- 12.5.3 机器学习
- 12.5.4 量子计算机
- 12.5.5 分布式计算与并行计算
- 本章小结
- 习 题
- 附录 ASCII 码
- 习题答案
- 参考文献
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计算机科学概论是2015年由人民邮电出版社出版,作者吕云翔 李子瑨 翁学平。
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