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第1章 计算机发展简史 1

1.1第一台电子数字计算机的诞生 1

1.1.1早期的计算工具 1

1.1.2机械计算机 2

1.1.3机电计算机 6

1.1.4电子计算机 7

1.2计算机的发展 9

1.2.1第一代计算机 9

1.2.2第二代计算机 10

1.2.3第三代计算机 12

1.2.4第四代计算机 13

1.2.5第五代计算机 14

1.2.6计算机的发展趋势 16

1.2.7计算机的分类 17

1.2.8计算机的特点 19

1.2.9计算机的应用领域 21

1.3中国计算机发展简史 22

1.4著名的计算机公司 24

1.4.1 Intel公司 25

1.4.2 IBM公司 27

1.4.3微软公司 29

1.4.4联想集团 31

1.5著名的计算机科学家 32

1.5.1图灵 32

1.5.2冯·诺依曼 34

1.5.3吴文俊 35

1.5.4王选 36

1.5.5金怡濂 37

1.6计算机学术组织 38

1.6.1美国电气和电子工程师学会计算机协会 39

1.6.2美国计算机学会 40

1.6.3中国计算机学会 41

1.7计算机奖项 42

1.7.1图灵奖 42

1.7.2计算机先驱奖 46

1.8小结 51

习题 52

思考题 52

课外阅读建议 52

第2章 计算机专业知识体系 54

2.1计算机专业学生应具备的素质和能力 54

2.2计算机专业知识体系 57

2.3计算机专业实践教学体系 63

2.4小结 64

习题 65

思考题 65

第3章 计算机基础知识 66

3.1计算机的基本组成及工作原理 66

3.1.1计算机的基本组成 66

3.1.2计算机的工作原理 67

3.2计算机硬件子系统 68

3.2.1中央处理器 68

3.2.2内存储器 69

3.2.3外存储器 71

3.2.4输入设备 75

3.2.5输出设备 76

3.2.6主板 78

3.2.7总线 80

3.3计算机软件子系统 81

3.3.1系统软件 82

3.3.2应用软件 83

3.4数据表示 85

3.4.1计算机中的数制 85

3.4.2数值型数据的表示 87

3.4.3字符型数据的编码表示 89

3.4.4汉字的编码表示 91

3.5数据存储 93

3.5.1文件命名 93

3.5.2按层次组织文件 95

3.6多媒体技术基础 95

3.6.1多媒体概述 95

3.6.2多媒体领域的关键技术 98

3.6.3多媒体技术的应用 100

3.7小结 102

习题 102

思考题 102

第4章 操作系统与网络知识 104

4.1操作系统的形成与发展 104

4.1.1操作系统概念 104

4.1.2操作系统的形成 106

4.1.3操作系统的发展 108

4.1.4操作系统的特征 111

4.2操作系统的功能 112

4.2.1处理器管理功能 112

4.2.2存储器管理功能 114

4.2.3设备管理功能 115

4.2.4文件管理功能 116

4.2.5网络与通信管理功能 117

4.2.6用户接口 117

4.3操作系统实例 118

4.3.1 CP／M操作系统 118

4.3.2 DOS操作系统 119

4.3.3 Windows操作系统 119

4.3.4 UNIX操作系统 120

4.3.5 Linux操作系统 120

4.3.6 VxWorks操作系统 121

4.4计算机网络概述 121

4.4.1计算机网络的发展历程 121

4.4.2计算机网络的定义 123

4.4.3计算机网络的分类 123

4.4.4计算机网络的拓扑结构 124

4.4.5计算机网络的功能和应用 126

4.4.6计算机网络的传输介质 127

4.4.7网络计算模式 128

4.5计算机网络体系结构 130

4.5.1开放系统互连参考模型 130

4.5.2 TCP／IP参考模型 132

4.5.3常用的网络连接设备 133

4.6因特网技术 134

4.6.1因特网的发展 134

4.6.2 IP地址和域名 136

4.6.3因特网接入方式 138

4.6.4因特网服务 139

4.7小结 143

习题 143

思考题 144

第5章 程序设计知识 145

5.1程序设计语言 145

5.1.1机器语言 146

5.1.2汇编语言 146

5.1.3高级语言 147

5.1.4结构化程序设计语言 149

5.1.5面向对象程序设计语言 150

5.1.6可视化程序设计语言 152

5.1.7人工智能程序设计语言 152

5.2 C语言程序设计 153

5.2.1 C语言的基本要素 153

5.2.2 C语言的数据类型 155

5.2.3 C语言的运算符及表达式 155

5.2.4 C语言语句 156

5.2.5 C语言程序的三种基本结构 157

5.2.6程序设计风格 160

5.2.7算法设计与分析 160

5.3数据结构 163

5.3.1概念和术语 164

5.3.2线性结构 165

5.3.3树形结构 167

5.3.4图状结构 170

5.4编译原理 172

5.4.1编译程序概述 172

5.4.2词法分析 173

5.4.3语法分析 173

5.4.4中间代码生成 174

5.4.5中间代码优化 175

5.4.6目标代码生成 175

5.4.7编译程序的开发 176

5.5小结 176

习题 176

思考题 177

第6章 软件开发知识 178

6.1数据库原理及应用 178

6.1.1关系数据库 178

6.1.2关系数据库语言 179

6.1.3常用关系数据库管理系统 180

6.1.4数据库应用系统开发工具 182

6.1.5数据库设计 182

6.1.6数据库的发展 184

6.2软件工程 188

6.2.1软件开发的复杂性 189

6.2.2软件工程的基本原则 190

6.2.3软件开发方法 191

6.2.4系统分析 193

6.2.5系统设计 195

6.2.6系统实施 198

6.2.7系统运行与维护 200

6.2.8软件工具 200

6.3小结 201

习题 201

思考题 202

第7章 计算机系统安全知识 203

7.1计算机系统安全威胁 203

7.2计算机系统安全概念 204

7.3反病毒技术 205

7.3.1计算机病毒的发展 205

7.3.2计算机病毒的特征 207

7.3.3计算机病毒的危害 208

7.3.4计算机病毒的防治 208

7.4反黑客技术 210

7.4.1黑客概念 210

7.4.2黑客攻击方式 210

7.4.3黑客的防范 211

7.5防火墙技术 212

7.5.1防火墙概念 212

7.5.2防火墙的功能 213

7.5.3防火墙的结构 213

7.6入侵检测技术 215

7.6.1入侵检测系统的功能 215

7.6.2入侵检测系统的分类 216

7.6.3入侵检测技术 217

7.7数据加密技术 217

7.7.1数据加密概述 217

7.7.2古典加密方法 218

7.7.3现代加密方法 220

7.8安全认证技术 221

7.8.1消息认证 222

7.8.2数字签名 222

7.8.3 PKI 223

7.9计算机系统安全法律规章与职业道德 224

7.10小结 226

习题 226

思考题 226

第8章 计算机领域的典型问题 228

8.1图论问题 228

8.1.1哥尼斯堡七桥问题 228

8.1.2哈密顿回路问题 230

8.1.3中国邮路问题 230

8.2算法复杂性问题 231

8.2.1汉诺塔问题 231

8.2.2旅行商问题 233

8.2.3 NP完全问题 234

8.3计算机智能问题 235

8.3.1图灵测试 235

8.3.2西尔勒中文小屋 235

8.3.3博弈问题 237

8.4并发控制问题 239

8.4.1生产者-消费者问题 239

8.4.2哲学家共餐问题 240

8.5小结 241

习题 241

思考题 241

第9章 计算机学科方法论 242

9.1计算机学科方法论简介 242

9.1.1计算机学科的发展 242

9.1.2计算机专业教学背景 243

9.2计算机学科的定义 245

9.2.1计算的本质 245

9.2.2计算机学科的根本问题 245

9.3计算机学科方法论 246

9.3.1计算机学科方法论的定义 246

9.3.2计算机学科方法论的主要内容 246

9.3.3计算机学科方法论研究的意义 247

9.4计算机学科的三个过程 248

9.5计算机学科中的核心概念 249

9.6计算机学科中的数学方法 253

9.6.1数学的基本特征 253

9.6.2数学方法的作用 253

9.6.3数学中的证明方法 254

9.6.4递归方法与迭代方法 255

9.6.5公理化方法 257

9.6.6形式化方法 257

9.7计算机学科中的系统科学方法 258

9.7.1系统科学的基本思想 258

9.7.2系统科学的基本概念 259

9.7.3系统科学方法遵循的一般原则 260

9.8小结 261

习题 261

思考题 262

课外阅读建议 262

词汇表 263

参考文献 270