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第1章 概述 1

1.1 计算机的产生 2

1.1.1 图灵机模型 2

1.1.2 冯·诺依曼机模式 2

1.1.3 因特网 3

1.2 计算机的发展 4

1.2.1 计算机的发展简史 4

1.2.2 计算机的发展趋势 5

1.3 计算机的主要指标 6

1.3.1 主频 6

1.3.2 字长 6

1.3.3 存储容量 6

1.3.4 运算速度 6

1.3.5 外围设备配置 6

1.3.6 指令系统 6

1.4 计算机的特点和分类 7

1.4.1 计算机的特点 7

1.4.2 计算机的分类 8

1.5 计算机的应用领域 11

1.5.1 数值计算 11

1.5.2 信息处理 11

1.5.3 实时控制 11

1.5.4 辅助设计 11

1.5.5 智能模拟 11

1.6 计算机系统 12

1.6.1 硬件 12

1.6.2 软件 12

1.7 几个学科热点 14

1.7.1 云计算 14

1.7.2 物联网 15

1.7.3 大数据 17

1.7.4 人工智能 30

1.8 学科体系与方法论 31

1.8.1 学科体系 31

1.8.2 方法论 33

小结 40

习题1 41

第2章 计算机硬件基础 42

2.1 计算机中数据的表示 42

2.1.1 数制与转换 43

2.1.2 数在计算机中的表示 45

2.1.3 非数值数据的表示 47

2.1.4 运算规则 47

2.2 数字逻辑 48

2.2.1 布尔代数 48

2.2.2 基本的逻辑门 51

2.3 计算机的硬件组成 53

2.3.1 运算器 54

2.3.2 存储器 56

2.3.3 控制器 58

2.3.4 外部设备 60

2.4 计算机的基本工作过程 64

2.4.1 指令格式 64

2.4.2 寻址方式 65

2.4.3 指令执行过程 66

小结 67

习题2 68

第3章 程序设计语言与程序设计 69

3.1 程序设计语言 70

3.1.1 机器语言 70

3.1.2 汇编语言 71

3.1.3 高级语言 72

3.2 高级程序语言的基本构成 74

3.2.1 变量、运算符和表达式 75

3.2.2 数据类型 76

3.2.3 赋值语句 78

3.2.4 输入/输出 79

3.2.5 控制结构 79

3.2.6 过程（函数） 84

3.2.7 注释语句 87

3.3 常用高级语言 87

3.3.1 C语言 88

3.3.2 C＋＋语言 89

3.3.3 Java语言 90

3.5.4 Python语言 92

3.4 高级语言处理程序 93

3.4.1 解释方式 94

3.4.2 编译方式 94

3.5 程序设计范型 94

3.5.1 过程式 94

3.5.2 对象式 95

3.5.3 逻辑式 96

3.5.4 函数式 96

3.6 程序设计的步骤 98

3.6.1 分析问题，建立数学模型 99

3.6.2 选择计算方法，确定程序设计语言 99

3.6.3 根据语法规则，编写程序 99

3.6.4 调试运行程序，得到计算结果 99

小结 100

习题3 101

第4章 操作系统 102

4.1 操作系统概述 102

4.1.1 操作系统的目标 103

4.1.2 操作系统发展的动力 104

4.2 操作系统的功能 104

4.2.1 提供用户界面 105

4.2.2 管理系统资源 107

4.2.3 提供程序执行环境和系统调用服务 108

4.3 操作系统的类型 108

4.3.1 批处理系统 108

4.3.2 分时系统 112

4.3.3 实时系统 113

4.3.4 嵌入系统 115

4.3.5 多处理机系统 115

4.3.6 分布式系统 116

4.3.7 集群式系统 117

4.3.8 手持式系统 118

4.4 进程 118

4.4.1 进程概念 118

4.4.2 进程状态 119

4.5 常用操作系统 122

4.5.1 MS-D操作系统及Windows系列 122

4.5.2 Linux及其他操作系统 125

小结 128

习题4 128

第5章 算法与数据结构 131

5.1 算法与数据结构概述 131

5.1.1 算法的定义与特性 132

5.1.2 算法的描述和分析 132

5.1.3 数据结构的概念 135

5.2 线性表 136

5.2.1 线性表的概念 136

5.2.2 线性表的顺序存储 137

5.2.3 线性表的链式存储 139

5.3 栈和队列 143

5.3.1 栈 143

5.3.2 队列 145

5.4 树型结构 148

5.4.1 树 148

5.4.2 二叉树 150

5.5 查找 155

5.5.1 查找的基本概念 155

5.5.2 线性表的查找 156

小结 158

习题5 158

第6章 计算机网络 159

6.1 计算机网络的产生和发展 160

6.2 网络基本概念 162

6.2.1 网络的主要资源 162

6.2.2 网络的组成 163

6.3 网络类型 168

6.3.1 局域网 168

6.3.2 城域网 169

6.3.3 广域网 169

6.3.4 3种网络类型的比较 169

6.3.5 互联网 170

6.4 网络的基本操作方式 170

6.4.1 对等式网络 171

6.4.2 主从式网络 171

6.4.3 混合式网络 172

6.5 网络操作系统 173

6.5.1 网络操作系统的定义与分类 173

6.5.2 文件服务器的概念 174

6.5.3 网络操作系统的基本功能 175

6.5.4 常用的网络操作系统 175

6.5.5 客户端操作系统 177

6.6 网络性能指标 177

6.6.1 响应时间、延迟时间和等待时间 177

6.6.2 利用率 179

6.6.3 带宽、容量和吞吐量 180

6.6.4 可用性、可靠性和可恢复性 183

6.6.5 冗余度、适应性、可伸缩性 184

6.6.6 效率与费用 185

6.7 协议 185

6.7.1 协议的概念 186

6.7.2 协议的基本要素 186

6.7.3 协议的层次结构 187

6.8 OSI模型 187

6.8.1 模型的用途 187

6.8.2 OSI模型简介 188

6.8.3 OSI模型运作方式 191

6.8.4 OSI模型的优点 192

6.9 TCP/IP参考模型 193

6.9.1 TCP/IP协议组合 193

6.9.2 TCP/IP参考模型简介 194

6.10 Internet应用 195

6.10.1 Internet地址 195

6.10.2 Internet服务 197

小结 201

习题6 201

第7章 数据库系统 202

7.1 数据库系统简介 202

7.1.1 数据库概念 202

7.1.2 数据库技术的产生与发展 204

7.1.3 数据库系统的体系结构 205

7.1.4 数据库管理系统 207

7.2 结构化查询语言SQL 210

7.2.1 SQL概述 210

7.2.2 数据定义操作 211

7.2.3 数据查询 214

7.2.4 数据更新 219

7.2.5 视图 222

7.3 常用数据库系统 224

小结 229

习题7 229

第8章 多媒体技术 230

8.1 多媒体 230

8.1.1 多媒体概述 231

8.1.2 多媒体技术的发展方向 232

8.1.3 多媒体系统的分类 232

8.1.4 多媒体系统的结构 233

8.2 多媒体信息的表示 234

8.2.1 多媒体数据的特点 234

8.2.2 文字 235

8.2.3 音频 237

8.2.4 视觉媒体 244

8.2.5 动态图像文件 251

8.3 超文本与超媒体 254

8.4 多媒体数据压缩技术 257

8.4.1 数据压缩技术原理 257

8.4.2 音频信号的压缩编码 262

8.4.3 视频信号的压缩编码 264

8.5 多媒体创作工具 268

8.5.1 Photoshop简介 269

8.5.2 3ds Max简介 271

8.5.3 Authorware简介 274

8.6 多媒体应用 278

小结 280

习题8 280

第9章 软件工程 281

9.1 软件工程概述 281

9.1.1 软件工程产生的基础 281

9.1.2 软件的生存周期 283

9.1.3 软件开发模型 284

9.2 需求分析和规格说明 287

9.2.1 需求分析 288

9.2.2 需求规格说明 291

9.2.3 需求分析示例 294

9.3 软件设计 296

9.3.1 概要设计任务 296

9.3.2 概要设计步骤 296

9.3.3 软件设计原则 298

9.3.4 详细设计的任务 300

9.3.5 详细设计的原则 301

9.3.6 详细设计的方法 301

9.4 软件测试与维护 302

9.4.1 软件测试 303

9.4.2 软件维护 304

9.4.3 软件质量评价 308

小结 311

习题9 311

第10章 信息安全 312

10.1 概述 313

10.1.1 威胁与攻击信息的种类 313

10.1.2 信息安全的措施 314

10.2 信息不安全因素 316

10.2.1 物理因素 316

10.2.2 网络因素 317

10.2.3 系统因素 317

10.2.4 管理因素 317

10.3 信息攻击的主要方式 318

10.3.1 口令猜测 318

10.3.2 地址欺骗 318

10.3.3 窃听 319

10.3.4 业务否决 319

10.3.5 连接盗用 319

10.3.6 利用Web破坏数据库 319

10.4 安全需求分析 320

10.4.1 防护安全 320

10.4.2 运行安全 321

10.4.3 安全管理 322

10.5 安全理论与技术分析 323

10.5.1 数据加密与解密技术 323

10.5.2 生物密码 327

10.5.3 授权与访问控制理论与技术 328

10.5.4 审计追踪技术 328

10.5.5 病毒防范技术 329

10.5.6 入侵监测技术 330

10.6 网络安全 330

10.6.1 网络安全概述 331

10.6.2 计算机病毒与反病毒 337

小结 339

习题10 339

第11章 信息系统 340

11.1 数据与信息 341

11.1.1 数据 341

11.1.2 信息 341

11.1.3 信息特性 342

11.2 信息管理 342

11.2.1 信息管理的功能 343

11.2.2 信息管理的对象 343

11.2.3 信息管理的目的 344

11.3 信息系统概述 344

11.3.1 信息系统的组成 345

11.3.2 信息系统的特性 346

11.4 信息系统的应用 347

11.4.1 电子数据的处理 347

11.4.2 决策支持系统 347

11.4.3 主管信息系统 348

11.4.4 专家系统 348

11.4.5 企业资源规划 349

11.4.6 供应链管理 350

11.4.7 客户关系管理 351

11.4.8 知识管理 352

11.4.9 电子商务 353

11.4.10 商业智能 354

11.5 信息系统分析与设计 355

11.5.1 系统开发模型 355

11.5.2 系统分析员的任务 355

11.5.3 系统分析员应具备的条件 356

小结 356

习题11 356

第12章 职业道德与法律法规 357

12.1 职业道德 357

12.1.1 道德规范 357

12.1.2 计算机用户道德 358

12.1.3 企业道德 359

12.1.4 隐私与公民自由 359

12.2 信息产业的法律法规 360

12.2.1 知识产权的主要内容 360

12.2.2 与计算机知识产权有关的法律法规 360

12.2.3 计算机软件著作权 360

12.2.4 发明专利权 361

12.2.5 软件中的不正当竞争者行为制止权 361

12.2.6 计算机软件名称标识的商标权 361

小结 361

参考文献 362