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第1章 绪论 1

1.1 计算学科与计算工具 1

1.1.1 计算工具的发展概况 1

1.1.2 现代计算机的产生及计算学科的定义 3

1.2 计算机的发展简史 4

1.3 计算机的分类与发展趋势 6

1.3.1 计算机的分类 6

1.3.2 计算机的发展趋势 7

1.4 计算机的特点及应用 9

1.4.1 计算机系统 9

1.4.2 计算机的特点 11

1.4.3 计算机的应用领域 11

1.5 计算机学科的课程体系 14

1.5.1 计算机学科课程体系的形成与发展 14

1.5.2 计算机学科的知识体系 15

习题与思考 18

第2章 数据信息的表示与编码 19

2.1 数据信息处理的逻辑基础 19

2.1.1 数字信号与数字电路 19

2.1.2 逻辑代数基础 20

2.1.3 逻辑代数基本运算 23

2.1.4 逻辑电路的分析与设计 24

2.2 数据信息处理的运算基础 28

2.2.1 数制及其相互转换 28

2.2.2 二进制数据的运算 33

2.3 数据信息的表示 35

2.3.1 数值型数据在计算机系统内的表示 35

2.3.2 机器数的运算 39

2.3.3 非数值型数据在计算机内的表示 41

习题与思考 46

第3章 计算机硬件系统 48

3.1 计算机的系统结构 48

3.1.1 冯·诺依曼体系结构 48

3.1.2 体系结构的实现——计算机组成 51

3.1.3 计算机的指令系统 53

3.2 CPU 61

3.2.1 CPU的基本功能及组成 61

3.2.2 CPU的主要性能指标 65

3.2.3 摩尔定律与处理器的发展 67

3.2.4 CPU新技术简介 69

3.3 存储器 70

3.3.1 存储器的基本概念 70

3.3.2 主存 73

3.3.3 硬盘 76

3.3.4 光存储设备 80

3.3.5 移动存储设备 81

3.4 输入／输出系统 84

3.4.1 输入／输出系统的特点 84

3.4.2 输入／输出系统的基本工作方式 85

3.4.3 总线与接口 87

3.4.4 输入／输出设备 92

习题与思考 95

第4章 计算机软件系统 97

4.1 计算机软件概述 97

4.1.1 计算机软件的发展与特征 97

4.1.2 计算机软件的分类 98

4.2 操作系统 100

4.2.1 基本概念 100

4.2.2 操作系统的引导过程 101

4.2.3 操作系统的分类 101

4.2.4 操作系统的功能 105

4.3 常见的操作系统 114

4.3.1 Windows系列操作系统 114

4.3.2 UNIX操作系统 116

4.3.3 Linux操作系统 117

4.3.4 Mac操作系统 117

4.3.5 智能手机操作系统 118

4.4 计算机应用软件 118

4.4.1 办公自动化软件 119

4.4.2 图形图像处理软件 119

4.4.3 视频处理软件 119

习题与思考 119

第5章 计算机程序设计 121

5.1 程序设计的基本概念 121

5.1.1 程序设计语言的发展 121

5.1.2 程序设计语言的语法元素及功能划分 123

5.2 程序的生成和运行 129

5.2.1 程序设计的基本过程 129

5.2.2 编译和解释 130

5.2.3 程序开发环境 132

5.3 数据结构 133

5.3.1 基本概念 133

5.3.2 线性结构 135

5.3.3 非线性结构 136

5.4 算法 138

5.4.1 算法概述 138

5.4.2 算法分析 139

5.4.3 算法的描述 140

5.4.4 基本算法 143

习题与思考 144

第6章 数据库系统 146

6.1 数据库系统概述 146

6.1.1 基本概念 146

6.1.2 数据管理技术的发展 147

6.1.3 数据模型 149

6.1.4 基本的数据库模型 151

6.1.5 数据库模式 153

6.2 数据库的设计 156

6.2.1 数据库设计的要求及阶段 156

6.2.2 数据库设计的步骤 157

6.2.3 结构化查询语言 160

6.3 DBMS 163

6.3.1 DBMS的功能和特征 163

6.3.2 数据库管理系统的分类 164

习题与思考 165

第7章 软件工程 166

7.1 软件开发 166

7.1.1 软件工程产生的背景 166

7.1.2 软件工程的要素和目标 167

7.1.3 软件生存周期 168

7.1.4 软件开发模型 170

7.2 软件开发过程 174

7.2.1 需求分析 174

7.2.2 系统设计 176

7.2.3 软件测试 178

7.3 软件工程方法 180

7.3.1 结构化方法 180

7.3.2 面向对象的方法 184

7.4 软件项目管理 186

7.4.1 软件工程的原则 186

7.4.2 软件项目的计划 187

7.4.3 软件项目的控制 188

7.4.4 软件项目管理的组织模式 189

7.4.5 软件过程能力评估 189

习题与思考 190

第8章 计算机网络基础知识 191

8.1 计算机网络概述 191

8.1.1 计算机网络的发展 191

8.1.2 计算机网络的基本概念 194

8.2 计算机网络体系结构 203

8.2.1 计算机网络的层次结构 203

8.2.2 ISO/OSI参考模型 205

8.2.3 TCP/IP参考模型 208

8.2.4 TCP/IP协议族 211

8.3 计算机网络互联 216

8.3.1 网络传输介质互联设备 216

8.3.2 网络物理层设备 217

8.3.3 数据链路层设备 218

8.3.4 互联层和应用层设备 219

8.4 Internet及其应用 221

8.4.1 域名 222

8.4.2 IP地址 222

8.4.3 Internet服务 228

8.4.4 WWW和浏览器 232

习题与思考 236

第9章 多媒体技术基础 238

9.1 多媒体技术概述 238

9.1.1 多媒体的基本概念 238

9.1.2 多媒体系统 242

9.2 多媒体处理技术 248

9.2.1 音频信息处理技术 248

9.2.2 图形、图像信息的处理 253

9.2.3 图像的彩色空间表示及其转换 258

9.2.4 动画和视频信息处理 260

9.2.5 多媒体数据压缩技术 264

9.3 多媒体技术的应用 265

9.3.1 多媒体电子出版物 265

9.3.2 多媒体会议系统 267

9.3.3 流媒体技术 269

9.3.4 虚拟现实技术 271

9.4 多媒体工具 273

9.4.1 多媒体工具概述 273

9.4.2 多媒体处理工具 274

9.4.3 多媒体著作工具 276

习题与思考 277

第10章 计算机信息系统安全 279

10.1 计算机信息系统安全概述 279

10.1.1 不安全因素和安全威胁 279

10.1.2 信息安全的目标 282

10.1.3 计算机系统安全评价标准 284

10.1.4 计算机系统安全保护技术 286

10.2 网络安全模型与安全策略 289

10.2.1 网络安全模型 289

10.2.2 网络安全策略 290

10.2.3 网络安全技术 292

10.3 信息安全常用技术 293

10.3.1 数据加密技术 293

10.3.2 审计技术 296

10.3.3 入侵检测技术 297

10.3.4 防火墙技术 299

10.3.5 虚拟专用网技术 301

10.4 计算机病毒 302

10.4.1 计算机病毒的基本概念 302

10.4.2 计算机病毒的基本结构及表现 306

10.4.3 反病毒技术 308

习题与思考 310

第11章 计算机行业与职业 311

11.1 专业岗位与择业 311

11.1.1 信息时代对计算机人才的需求 311

11.1.2 有关职位 312

11.2 专业人员的职业道德 313

11.2.1 道德选择 313

11.2.2 职业责任 313

11.2.3 软件工程师的道德规范 313

11.3 计算机法律、法规 314

11.3.1 计算机软件保护条例 314

11.3.2 计算机软件的专利权 316

11.3.3 计算机软件的反不正当竞争权 316

11.3.4 计算机软件的商标权 317

习题与思考 317

参考文献 318