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第1章 引言 1

1.1信息和信息处理 1

1.1.1信息 1

1.1.2信息表示 2

1.1.3信息处理 5

1.2信息处理装置的发展简史 6

1.2.1机械式计算装置 6

1.2.2图灵机和图灵 11

1.2.3现代电子计算机 13

1.2.4计算机的发展趋势 17

1.3计算技术的应用 19

1.4计算思维 24

1.4.1基本概念 24

1.4.2作用与意义 25

1.5信息化社会和人 26

1.6本书结构 28

1.7本章小结 30

延伸阅读材料 30

习题 31

第2章 计算机基本信息表示 32

2.1进制 32

2.1.1进制的概念 32

2.1.2二进制、八进制和十六进制 34

2.1.3进制之间的转换 38

2.2二进制运算的物理实现 41

2.2.1实现逻辑运算的开关电路 42

2.2.2实现二进制数存储的逻辑电路 43

2.2.3常用组合逻辑电路 44

2.3计算机数值表示 47

2.3.1计算机码制 47

2.3.2定点数和浮点数 50

2.4字符编码 51

2.4.1字符编码的概念 51

2.4.2 ASCII码 53

2.4.3汉字编码 54

2.4.4 Unicode码 55

2.5本章小结 56

延伸阅读材料 56

习题 56

第3章 计算机硬件系统 58

3.1计算机系统概论 58

3.1.1计算机硬件系统结构 59

3.1.2计算机软件 61

3.2计算机硬件系统核心——CPU 62

3.2.1 CPU结构 62

3.2.2指令系统 63

3.2.3 CPU工作过程 65

3.2.4 CPU高级话题 67

3.3存储系统 69

3.3.1主存储器系统 70

3.3.2辅存储器系统 71

3.3.3高速缓存 74

3.4总线 74

3.5输入/输出系统 76

3.5.1输入/输出系统结构与控制 76

3.5.2输入/输出设备 78

3.6本章小结 81

延伸阅读材料 81

习题 81

第4章 操作系统 83

4.1操作系统概述 83

4.1.1操作系统发展简史 84

4.1.2操作系统基础 86

4.1.3常见操作系统 87

4.2进程管理 88

4.2.1进程与程序 88

4.2.2进程状态 90

4.2.3进程管理与调度 91

4.3存储管理 94

4.3.1存储管理概述 94

4.3.2存储管理方式 96

4.4文件管理 99

4.4.1文件与文件系统 99

4.4.2文件组织结构 101

4.4.3目录与文件 102

4.4.4文件存储空间管理 104

4.5设备管理 105

4.5.1设备管理任务和策略 105

4.5.2输入/输出软件系统 107

4.6用户接口 108

4.7操作系统的加载 111

4.8本章小结 111

延伸阅读材料 112

习题 112

第5章 计算机网络及应用 114

5.1计算机网络基础 114

5.1.1计算机网络发展历史 115

5.1.2计算机网络的分类 117

5.1.3计算机网络体系结构与协议 118

5.1.4计算机网络传输介质与设备 123

5.2局域网 124

5.2.1局域网概述 124

5.2.2介质访问控制协议 126

5.2.3以太网 129

5.3 Internet基础 130

5.3.1 Internet概述 130

5.3.2 TCP/IP协议 132

5.4 Internet应用 138

5.4.1万维网 138

5.4.2电子邮件 141

5.4.3文件传输 142

5.4.4搜索引擎 143

5.5无线网络 145

5.5.1无线数据网络的分类 145

5.5.2无线局域网 147

5.6本章小结 148

延伸阅读材料 148

习题 148

第6章 多媒体技术基础 150

6.1多媒体概述 151

6.1.1多媒体的基本概念 151

6.1.2多媒体计算机系统组成 152

6.1.3多媒体技术的主要应用 154

6.2声音数字化技术 155

6.2.1声音概述 155

6.2.2声音的数字化 155

6.2.3数字音频的技术指标 157

6.2.4数字音频处理 158

6.2.5常用音频文件格式 159

6.3数字图像处理技术 161

6.3.1图像的颜色 161

6.3.2图像的数字化 162

6.3.3数字图像的属性 164

6.3.4位图与矢量图 165

6.3.5图像的加工处理 166

6.3.6常用图像文件格式 167

6.4视频和动画技术 168

6.4.1视频基础 168

6.4.2常用视频文件格式 169

6.4.3计算机动画概述 169

6.4.4动画文件格式 170

6.5多媒体数据压缩 171

6.5.1数据压缩概述 171

6.5.2数据压缩标准 173

6.6本章小结 174

延伸阅读材料 174

习题 174

第7章 数据库技术应用基础 176

7.1数据库技术概述 176

7.1.1数据管理发展简史 178

7.1.2数据库的基本概念 179

7.1.3数据库技术的主要特征 180

7.1.4数据库的应用 181

7.2数据模型 183

7.3概念模型 185

7.3.1 E-R模型的相关概念和E-R图 185

7.3.2概念建模的基本步骤 188

7.4逻辑模型 189

7.4.1层次模型和网状模型 189

7.4.2关系模型 191

7.4.3 E-R模型到关系模型的转化 196

7.4.4面向对象模型 197

7.5物理模型 198

7.6数据库管理系统 199

7.7管理信息系统与数据库 201

7.8本章小结 202

延伸阅读材料 202

习题 203

第8章 信息安全技术 206

8.1信息安全概论 207

8.1.1信息安全基本概念 207

8.1.2硬件系统的安全 208

8.1.3软件系统的安全 210

8.1.4计算机网络安全 216

8.2计算机病毒及其防治 218

8.2.1计算机病毒的定义与特征 218

8.2.2计算机病毒的分类与常见症状 219

8.2.3计算机病毒传播的方式和途径 223

8.2.4计算机病毒防治方法 224

8.2.5恶意程序 227

8.2.6摆渡攻击 228

8.3安全技术 228

8.3.1加解密技术 228

8.3.2访问控制技术 231

8.3.3漏洞分析 234

8.3.4防火墙 235

8.3.5入侵检测 237

8.3.6审计 238

8.3.7虚拟私有网络 239

8.4本章小结 240

延伸阅读材料 240

习题 240

第9章 计算思维与计算机问题求解 242

9.1计算思维的典型方法 242

9.2计算机问题求解 246

9.3算法与程序 247

9.3.1算法 247

9.3.2程序 251

9.4算法基础 252

9.4.1算法设计 252

9.4.2算法分析 265

9.5程序设计语言与程序设计 267

9.5.1程序设计语言及其分类 267

9.5.2程序设计的典型过程 270

9.5.3程序的基本结构 271

9.5.4程序的基本控制结构 273

9.6结构化程序设计示例 278

9.6.1结构化程序设计思想 278

9.6.2结构化程序设计原则 280

9.6.3结构化程序设计示例 281

9.7本章小结 286

延伸阅读材料 286

习题 286

参考文献 288