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1.1　计算机基础知识 1

1.1.1　计算机发展历史上的重要人物和思想 1

第一章　计算机及信息技术概述 1

1.1.2　电子计算机时代 5

1.1.3　计算机类型 7

1.1.4　计算机的特点及应用领域 9

1.1.5　未来的计算机 12

1.2　计算机学科概要 14

1.3　计算机系统构成 16

1.3.1　计算机硬件系统 17

1.3.2　计算机软件系统 19

1.4　信息技术基础知识 20

1.4.1　信息技术概念 20

1.4.2　信息技术产业与人才 21

思考题 22

2.1　计算机所使用的数制 23

2.1.1　数制的概念 23

第二章　计算机信息基础 23

2.1.2　二进制的运算 25

2.1.3　二进制和其他进制的转换 27

2.2　计算机中的数据单位 31

2.3　信息表示与编码 32

2.3.1　整数的表示 32

2.3.2　实数的表示 36

2.3.4　西文字符的编码——ASCII码 37

2.3.3　十进制数的编码——BCD码 37

2.3.5　和汉字有关的编码 38

2.3.6　多媒体信息的数字化 40

2.4　逻辑代数基础 41

思考题 44

第三章　计算机硬件体系结构 45

3.1　冯·诺依曼体系结构 45

3.1.1　计算机的五大组成部件 45

3.1.2　程序存储概念 46

3.2.1 CPU概述 47

3.2.2　算术逻辑单元 47

3.2　中央处理器 47

3.2.3　控制器 48

3.3　存储器 48

3.3.1　存储器概述 48

3.3.2　只读存储器 49

3.3.3　随机存取存储器 50

3.3.4　存储器的层次结构 50

3.3.5　外部存储器 51

3.3.7　虚拟存储器 54

3.3.6 Cache 54

3.4　输入／输出系统及设备 55

3.4.1 I/O接口 55

3.4.2　输入设备 57

3.4.3　输出设备 58

3.4.4　其他外部设备 59

3.5　微型计算机组成 60

3.5.1　微型计算机构成概述 60

3.5.2　主板 60

3.5.3　微处理器 63

3.5.4　内存储器 64

3.5.5　外存储器 65

3.6　总线及接口 65

3.6.1　总线的概念 65

3.6.2　ISA/EISA总线 66

3.6.3　PCI总线 66

3.6.4　AGP总线 67

3.6.5 USB总线 68

3.6.6 RS232总线接口 68

3.7.1　计算机指令系统 69

3.6.7 IEEE1394总线 69

3.7　计算机指令及执行 69

3.7.2　指令的执行过程 71

3.7.3　计算机硬件系统的性能指标 71

3.8　高级CPU技术与现代计算机系统 72

3.8.1　流水线技术 72

3.8.2　超标量与乱序执行技术 73

3.8.3　多级缓存 73

思考题 74

3.8.5　双核心CPU技术 74

3.8.4　超线程技术 74

第四章　计算机操作系统 76

4.1　操作系统概念及构成 76

4.1.1　操作系统概念 76

4.1.2　操作系统构成 77

4.2　操作系统类别与计算环境 77

4.2.1　操作系统的类别 77

4.2.2　计算环境 79

4.3.2　进程的状态转移 80

4.3　进程管理 80

4.3.1　进程的概念 80

4.3.3　进程控制块 81

4.3.4　进程调度及队列图 81

4.3.5 CPU调度及其准则 82

4.3.6　主要的CPU调度算法 83

4.3.7　进程的同步与互斥 84

4.3.8　进程的死锁及处理方法 85

4.4.1　用户程序执行与地址映射 86

4.4　内存管理 86

4.4.2　物理地址空间与逻辑地址空间 87

4.4.3　进程使用内存的交换技术 88

4.4.4　连续内存分配 89

4.4.5　分页式内存管理 90

4.5　虚拟内存方案 91

4.5.1　虚拟内存的基本思想 91

4.5.2　页面请求与页面置换算法 91

4.6.1　文件的概念 92

4.6　文件管理 92

4.6.2　文件的物理和逻辑结构 94

4.6.3　文件的访问方式 94

4.6.4　目录结构 95

4.7　输入／输出系统管理 98

4.7.1 I/O设备和主要术语 99

4.7.2 I/O控制方式 100

4.7.3 I/O缓冲管理 101

4.8.1 Unix 102

4.8　典型操作系统介绍 102

4.7.4　设备驱动程序 102

4.8.2 DOS 107

4.8.3 Windows 109

4.8.4 Linux 112

4.8.5 MacOS 115

思考题 117

5.1.2　程序设计语言 118

5.1.1　程序设计的概念 118

5.1　程序设计 118

第五章　计算机软件及开发技术 118

5.1.3　程序设计方法 123

5.2　数据结构 127

5.2.1　数据结构的基本概念 127

5.2.2　线性表 129

5.2.3　栈和队列 131

5.2.4　串 132

5.2.5　数组与广义表 134

5.2.6　树 135

5.2.7　图 141

5.2.8　文件 144

5.3　算法 146

5.3.1　算法的基本概念 146

5.3.2　算法的描述方法 147

5.3.3　查找算法 149

5.3.4　排序算法 150

5.3.5　散列方法 152

5.4.1　软件的发展与软件危机 155

5.4　软件工程 155

5.4.2　软件工程的概念 156

5.4.3　软件工程过程与软件生命周期 157

5.4.4　软件生命周期模型 157

5.4.5　结构化软件开发方法 159

5.4.6　面向对象软件开发方法 161

5.4.7　软件测试技术 163

5.4.8　软件复用技术 164

思考题 165

6.1.2　数据库技术的发展历程 166

6.1.1　数据库技术基本概念 166

第六章　数据库技术 166

6.1　数据库概述 166

6.1.3　主流数据库厂商及其DBMS产品 168

6.2　数据库中的数据描述 170

6.2.1　信息的三个世界 170

6.2.2　概念设计中的数据描述——E-R模型 171

6.2.3　逻辑设计中的数据描述——基于记录的逻辑模型 172

6.2.4　物理数据描述 172

6.3　数据模型 173

6.3.1　数据模型的要素 173

6.3.2　层次模型 173

6.3.3　网状模型 175

6.3.4　关系模型 176

6.4　数据库系统的结构 177

6.4.1　三级模式结构 177

6.4.2　数据库系统的体系结构 179

6.4.3　数据库系统组成 180

6.5.1　数据库设计基本步骤 181

6.5　关系数据库设计 181

6.5.2　关系数据库设计方法 183

思考题 185

第七章　多媒体技术 186

7.1　多媒体计算机技术概述 186

7.1.1　多媒体计算机的概念 186

7.1.2　多媒体技术促进了多领域融合 187

7.1.3　多媒体技术的发展和应用 187

7.2.1　数字音频基本概念 189

7.2　音频信息的获取和处理 189

7.2.2　音频信息的数字化 190

7.2.3　音频信号处理的特点 191

7.2.4　音频编码及其标准 192

7.2.5 MIDI——乐器数字接口 193

7.2.6　音频卡的功能和关键部件 194

7.3　图像信息的获取和处理 195

7.3.1　颜色的基本概念 195

7.3.2　图像信息的数字化 197

7.3.3　图像信息获取方法 198

7.3.4　数字图像的文件格式 200

7.4　多媒体数据压缩 203

7.4.1　多媒体数据压缩概述 203

7.4.2　多媒体数据压缩的主要方法 204

7.5　多媒体计算机的应用技术 207

7.5.1　多媒体计算机系统的组成 207

7.5.2　多媒体作品类别及其特点 207

7.5.3　多媒体作品创作流程与方法 208

思考题 210

第八章　计算机网络技术 211

8.1　计算机网络概述 211

8.1.1　计算机网络的发展 211

8.1.2　计算机网络的定义与组成 213

8.1.3　计算机网络的功能 214

8.1.4　计算机网络分类 214

8.1.5　计算机网络交换技术 215

8.1.6　计算机网络性能指标 216

8.2.1　总线型网络 217

8.2　计算机网络拓扑结构 217

8.2.3　环型网络 218

8.2.4　树型网络 218

8.2.2　星型网络 218

8.2.5　网状型网络 219

8.3　计算机网络体系结构 219

8.3.1　网络体系结构概述 219

8.3.2 ISO/OSI模型 219

8.3.3　TCP/IP模型 221

8.4.1　双绞线 223

8.4　计算机网络的通信介质 223

8.4.2　同轴电缆 224

8.4.3　光纤 225

8.4.4　微波 226

8.5　网络通信设备 226

8.5.1　网络接口卡 227

8.5.2　中继器 227

8.5.5　交换机 228

8.5.4　网桥 228

8.5.3　集线器 228

8.5.6　路由器 229

8.6　计算机网络软件 229

8.7 Internet技术 230

8.7.1 Internet的典型应用 230

8.7.2 IP协议 232

8.7.3　子网划分 234

8.7.4 Internet域名机制 237

8.8.2 ISDN拨号上网 238

8.8 Internet接入方式 238

8.8.1　电话拨号上网 238

8.8.3 ADSL拨号上网 239

8.8.4　数据专线接入 240

8.8.5　有线宽带上网 240

8.9　计算机网络的最新发展 240

8.9.1 IPv6 240

思考题 241

8.9.3　电话、电视与计算机网络“三网合一” 241

8.9.2　网格计算 241

第九章　信息系统安全 243

9.1　信息系统安全概况 243

9.1.1　信息安全概念与特点 243

9.1.2　信息系统面临的安全威胁 244

9.1.3　信息系统的安全需求 245

9.1.4　信息系统面临的主要攻击 245

9.2　密码技术 246

9.1.5　信息安全体系结构 246

9.2.1　密码基本概念 247

9.2.2　对称密钥密码体制 248

9.2.3　非对称密钥密码体制 248

9.3　非数学的安全理论与技术 249

9.3.1　信息隐藏 249

9.3.2　生物识别 250

9.3.3　量子密码 251

9.4　公共密钥基础设施 252

9.4.1　公密钥基础设施基本概念 252

9.4.2　公密钥基础设施功能与特性 253

9.4.3　公密钥基础设施基本组成 254

9.5　安全管理 254

9.5.1　安全管理体系 254

9.5.2　风险管理 255

9.5.3　应急响应 255

9.5.4　灾难恢复 256

9.6　安全防范 257

9.6.1　安全防范策略原则 257

9.6.2　安全防范体系结构 258

9.7　安全审计与安全评估标准 259

9.7.1　安全审计的原理 259

9.7.2　国际安全评估标准 259

9.7.3　国内安全评估标准 260

9.8　计算机病毒 261

9.8.1　计算机病毒定义 262

9.8.2　计算机病毒的分类 262

9.8.3　计算机病毒的特点 263

9.8.5　计算机病毒的预防 264

9.8.4　计算机病毒的传播途径 264

思考题 266

第十章　社会责任意识 267

10.1　知识产权保护 267

10.1.1　知识产权的概念与特点 267

10.1.2　知识产权保护 268

10.1.3　软件知识产权保护 269

10.1.4　我国知识产权保护状况 271

10.1.5　和计算机知识产权保护有关的法律法规 272

10.2　防止计算机犯罪 273

10.3　自身素质与社会责任 274

10.4　培养良好的网络道德 276

10.4.1　网络道德概念 276

10.4.2　网络道德建设 277

10.4.3　网络用户行为规范 277

10.4.4　全国青少年网络文明公约 278

思考题 279

主要参考文献 280