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第1章 计算机系统概述 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 互联网 3

1.2 计算机的发展 4

1.2.1 计算机的发展简史 4

1.2.3 计算机的发展趋势 5

1.3 计算机的主要技术指标 5

1.3.1 主频 5

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 指令系统的功能 6

1.4 计算机的特点与分类 6

1.4.1 计算机的特点 7

1.4.2 计算机的分类 7

1.5 计算机的应用领域 10

1.5.1 数值计算 10

1.5.2 信息处理 10

1.5.3 实时控制 10

1.5.4 辅助设计 11

1.5.5 智能模拟 11

1.6 计算机系统 11

1.6.1 硬件 11

1.6.2 软件 11

1.7 计算机科学热点 13

1.7.1 云计算 13

1.7.2 物联网 15

1.7.3 大数据 16

1.8 计算机学科 19

1.8.1 当前学科特点 19

1.8.2 学科体系 20

1.8.3 方法论 22

小结 30

习题1 30

第2章 计算机硬件基础 31

2.1 计算机中数据的表示 31

2.1.1 数制与转换 32

2.1.2 数在计算机中的表示 34

2.1.3 非数值数据的表示 35

2.1.4 运算规则 36

2.2 数字逻辑 36

2.2.1 布尔代数 36

2.2.2 基本逻辑门 39

2.3 计算机的硬件组成 41

2.3.1 运算器 42

2.3.2 存储器 43

2.3.3 控制器 46

2.3.4 外部设备 48

2.4 计算机的基本工作过程 51

2.4.1 指令格式 52

2.4.2 寻址方式 53

2.4.3 指令执行过程 53

小结 55

习题2 55

第3章 程序设计语言与程序设计 56

3.1 程序设计语言 56

3.1.1 机器语言 57

3.1.2 汇编语言 58

3.1.3 高级语言 59

3.2 高级程序语言的基本构成 61

3.2.1 变量、运算符和表达式 61

3.2.2 数据类型 62

3.2.3 赋值语句 65

3.2.4 输入输出 65

3.2.5 控制结构 66

3.2.6 过程 69

3.2.7 注释语句 73

3.3 常用高级语言 73

3.3.1 C语言 73

3.3.2 C＋＋语言 75

3.5.3 Java语言 75

3.4 高级语言处理程序 77

3.4.1 解释方式 78

3.4.2 编译方式 78

3.5 程序设计范型 79

3.5.1 过程式 79

3.5.2 对象式 79

3.5.3 逻辑式 80

3.5.4 函数式 81

3.6 程序设计的步骤 83

小结 84

习题3 84

第4章 操作系统 86

4.1 操作系统概述 86

4.1.1 操作系统的目标 87

4.1.2 操作系统发展的动力 88

4.2 操作系统功能 88

4.2.1 提供用户界面 88

4.2.2 管理系统资源 89

4.2.3 程序执行环境和系统调用 91

4.3 操作系统类型 91

4.3.1 批处理系统 91

4.3.2 分时系统 95

4.3.3 实时系统 96

4.3.4 嵌入系统 97

4.3.5 多处理器系统 98

4.3.6 分布式系统 99

4.3.7 集群式系统 99

4.3.8 手持式系统 100

4.4 进程 100

4.4.1 进程概念 100

4.4.2 进程状态 101

4.5 常用操作系统 104

4.5.1 MS-D操作系统及Windows系列 104

4.5.2 UNIX操作系统 107

4.5.3 Linux及其他操作系统 109

小结 112

习题4 113

第5章 算法与数据结构 114

5.1 算法与数据结构概述 114

5.1.1 算法的定义与特性 115

5.1.2 算法的描述与分析 115

5.1.3 数据结构的概念 118

5.2 线性表 119

5.2.1 线性表的概念 119

5.2.2 线性表的顺序存储 120

5.2.3 线性表的链式存储 121

5.3 栈和队列 125

5.3.1 栈 125

5.3.2 队列 126

5.4 树状结构 129

5.4.1 树 129

5.4.2 二叉树 131

5.5 查找 135

5.5.1 查找的基本概念 135

5.5.2 线性表的查找 136

小结 138

习题5 138

第6章 计算机网络 140

6.1 计算机网络的产生和发展 141

6.2 计算机网络的基本概念 142

6.2.1 网络的主要资源 143

6.2.2 网络的组成 144

6.3 网络类型 149

6.3.1 局域网 149

6.3.2 城域网 149

6.3.3 广域网 149

6.3.4 三种网络类型的比较 149

6.3.5 互联网 150

6.4 网络的基本操作方式 151

6.4.1 对等式网络 151

6.4.2 主从式网络 152

6.4.3 混合式网络 152

6.5 网络操作系统 153

6.5.1 网络操作系统的定义与分类 153

6.5.2 文件服务器的概念 154

6.5.3 网络操作系统的基本功能 155

6.5.4 常用的网络操作系统 155

6.5.5 客户端操作系统 157

6.6 网络性能指标 157

6.6.1 响应时间、延迟时间和等待时间 157

6.6.2 利用率 160

6.6.3 带宽、容量和吞吐量 160

6.6.4 可用性、可靠性和可恢复性 163

6.6.5 冗余度、适应性和可伸缩性 164

6.6.6 效率与费用 165

6.7 协议 165

6.7.1 协议的概念 166

6.7.2 协议的基本要素 166

6.7.3 协议的层次结构 167

6.8 OSI模型 167

6.8.1 模型的用途 167

6.8.2 OSI模型简介 168

6.8.3 OSI模型运作方式 171

6.8.4 OSI模型的优点 171

6.9 TCP/IP参考模型 172

6.9.1 TCP/IP协议组合 173

6.9.2 TCP/IP参考模型简介 173

6.10 Internet应用 174

6.10.1 Internet地址 174

6.10.2 Internet服务 176

小结 179

习题6 180

第7章 数据库系统 181

7.1 数据库系统概述 181

7.1.1 数据库概念 182

7.1.2 数据库技术的产生和发展 183

7.1.3 数据库系统的体系结构 184

7.1.4 数据库管理系统 186

7.2 结构化查询语言 189

7.2.1 SQL概述 189

7.2.2 数据定义操作 190

7.2.3 数据查询 193

7.2.4 数据更新 198

7.2.5 视图 200

7.3 几种数据库系统 202

小结 207

习题7 207

第8章 多媒体技术 208

8.1 多媒体 208

8.1.1 多媒体概述 209

8.1.2 多媒体技术的发展方向 210

8.1.3 多媒体系统的分类 210

8.1.4 多媒体系统的结构 211

8.2 多媒体信息的计算机表示 211

8.2.1 多媒体数据的特点 211

8.2.2 文字 213

8.2.3 音频 214

8.2.4 视觉媒体 221

8.2.5 动态图像文件 227

8.3 超文本与超媒体 230

8.4 多媒体数据压缩技术 233

8.4.1 数据压缩技术原理 234

8.4.2 音频信号的压缩编码 238

8.4.3 视频信号的压缩编码 239

8.5 多媒体创作工具 243

8.5.1 Photoshop简介 244

8.5.2 3DS Max简介 246

8.5.3 Authorware简介 249

8.6 多媒体应用 253

小结 254

习题8 255

第9章 软件工程 256

9.1 软件工程概述 256

9.1.1 软件工程产生的背景 256

9.1.2 软件的生存周期 258

9.1.3 软件开发模型 259

9.2 需求分析与规格说明 262

9.2.1 需求分析 262

9.2.2 需求规格说明 266

9.2.3 需求分析示例 269

9.3 软件设计 271

9.3.1 概要设计任务 271

9.3.2 概要设计步骤 271

9.3.3 概要设计原则 273

9.3.4 详细设计的任务 275

9.3.5 详细设计的原则 275

9.3.6 详细设计的方法 275

9.4 软件测试与维护 277

9.4.1 软件测试 277

9.4.2 软件维护 279

9.4.3 软件质量评价 282

小结 284

习题9 284

第10章 信息安全 286

10.1 概述 286

10.1.1 威胁与攻击信息的种类 287

10.1.2 信息安全的措施 288

10.2 信息不安全因素 290

10.2.1 物理因素 290

10.2.2 网络因素 290

10.2.3 系统因素 291

10.2.4 管理因素 291

10.3 信息攻击 291

10.3.1 口令猜测 292

10.3.2 地址欺骗 292

10.3.3 窃听 292

10.3.4 业务否决 292

10.3.5 链接盗用 293

10.3.6 利用Web破坏数据库 293

10.3.7 破坏域名系统 293

10.4 安全需求分析 293

10.4.1 防护安全 294

10.4.2 运行安全 294

10.4.3 管理安全 295

10.5 安全理论与技术 296

10.5.1 数据加密与解密技术 296

10.5.2 生物密码 300

10.5.3 授权与访问控制理论及技术 301

10.5.4 审计追踪技术 301

10.5.5 病毒防范技术 302

10.5.6 入侵检测技术 303

10.6 网络安全 303

10.6.1 网络安全概述 303

10.6.2 计算机病毒与反病毒 309

小结 312

习题10 312

第11章 信息系统 313

11.1 数据与信息 313

11.1.1 数据 314

11.1.2 信息 314

11.1.3 信息特性 315

11.2 信息管理 315

11.2.1 信息管理的功能 315

11.2.2 信息管理的对象 316

11.2.3 信息管理的目的 317

11.3 信息系统概述 317

11.3.1 信息系统的组成 317

11.3.2 信息系统的特性 318

11.4 信息系统的应用 319

11.4.1 电子数据处理 319

11.4.2 决策支持系统 319

11.4.3 主管信息系统 320

11.4.4 专家系统 321

11.4.5 企业资源规划 321

11.4.6 供应链管理 322

11.4.7 客户关系管理 323

11.4.8 知识管理 324

11.4.9 电子商务 325

11.4.10 商业智能 326

11.5 信息系统分析与设计 327

11.5.1 系统开发模型 327

11.5.2 系统分析员的任务 327

11.5.3 系统分析员应具备的条件 327

小结 328

习题11 328

第12章 职业道德与法律法规 329

12.1 职业道德 329

12.1.1 道德规范 329

12.1.2 用户道德 330

12.1.3 企业道德 331

12.1.4 隐私与公民自由 331

12.2 信息产业的法律法规 332

12.2.1 知识产权的主要内容 332

12.2.2 与计算机知识产权有关的法律法规 332

12.2.3 计算机软件著作权 332

12.2.4 发明专利权 333

12.2.5 软件中的不正当竞争者行为制止权 333

12.2.6 计算机软件名称标识的商标权 333

小结 333

参考文献 334