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第1章 绪论 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计算机发展简史 4

1.2.2未来计算机的发展趋势 5

1.3计算机的主要技术指标 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 7

1.5计算机的应用领域 10

1.6计算机系统 11

1.6.1硬件 11

1.6.2软件 11

1.7云计算、物联网与大数据 12

1.7.1云计算 13

1.7.2物联网 14

1.7.3大数据问题 16

1.8计算机科学与技术学科 19

1.8.1当前计算机学科特点 19

1.8.2学科体系 20

1.8.3方法论 22

1.8.4数据密集型科研第四范式 24

小结 28

习题1 28

第2章 计算机硬件基础 29

2.1计算机中数据的表示 30

2.1.1数制与转换 30

2.1.2数值在计算机中的表示 32

2.1.3非数值数据的表示 34

2.1.4运算规则 34

2.2数字逻辑 34

2.2.1布尔代数 35

2.2.2基本的逻辑门 38

2.3计算机的硬件组成 39

2.3.1运算器 40

2.3.2存储器 42

2.3.3控制器 44

2.3.4外围设备 46

2.4计算机的基本工作过程 49

2.4.1指令格式 50

2.4.2寻址方式 51

2.4.3指令执行过程 51

小结 53

习题2 53

第3章 程序语言与程序设计 54

3.1程序设计语言 55

3.1.1机器语言 55

3.1.2汇编语言 56

3.1.3高级语言 57

3.2高级程序语言的基本构成 59

3.2.1变量、运算符和表达式 59

3.2.2数据类型 60

3.2.3赋值语句 62

3.2.4输入和输出 63

3.2.5控制结构 63

3.2.6过程（函数） 68

3.2.7注释语句 71

3.3常用高级语言 71

3.3.1 C语言 71

3.3.2 C+++语言 73

3.3.3 Java语言 73

3.4高级语言处理程序 75

3.4.1解释方式 76

3.4.2编译方式 76

3.5程序设计范型 76

3.5.1过程式 76

3.5.2对象式 77

3.5.3逻辑式 78

3.5.4函数式 78

3.6程序设计的步骤 78

小结 80

习题3 80

第4章 操作系统 81

4.1操作系统概述 82

4.1.1操作系统的目标 82

4.1.2操作系统发展的动力 83

4.2操作系统功能 83

4.2.1提供用户界面 83

4.2.2管理系统资源 85

4.2.3程序执行环境和系统调用 86

4.3操作系统类型 86

4.3.1批处理系统 86

4.3.2分时系统 90

4.3.3实时系统 91

4.3.4嵌入系统 92

4.3.5多处理器系统 93

4.3.6分布式系统 93

4.3.7集群式系统 94

4.3.8手持式系统 95

4.4进程 95

4.4.1进程概念 96

4.4.2进程状态 96

4.5常用操作系统 99

4.5.1 MS-DOS及Windows系列 99

4.5.2 UNIX操作系统 102

4.5.3 Linux及其他操作系统 104

小结 107

习题4 107

第5章 算法与数据结构 109

5.1算法与数据结构概述 109

5.1.1算法的定义与特性 110

5.1.2算法的描述与分析 110

5.1.3数据结构的概念 112

5.2线性表 114

5.2.1线性表的概念 114

5.2.2线性表的顺序存储 114

5.2.3线性表的链式存储 116

5.3栈和队列 120

5.3.1栈 120

5.3.2队列 121

5.4树形结构 124

5.4.1树 124

5.4.2二叉树 126

5.5查找 129

5.5.1查找的基本概念 130

5.5.2线性表的查找 130

小结 133

习题5 133

第6章 计算机网络 134

6.1计算机网络概述 134

6.1.1计算机网络的发展 135

6.1.2计算机网络的概念 136

6.1.3计算机网络的分类 137

6.1.4网络拓扑结构 139

6.2网络性能指标 141

6.2.1响应时间、延迟时间和等待时间 141

6.2.2利用率 143

6.2.3带宽、容量和吞吐量 144

6.2.4可用性、可靠性和可恢复性 146

6.2.5冗余度、适应性、可伸缩性 147

6.2.6效率与费用 148

6.3数据交换方式 148

6.3.1电路交换 149

6.3.2报文交换 149

6.3.3分组交换 149

6.4计算机网络体系结构 154

6.4.1 OSI参考模型 154

6.4.2 TCP/IP参考模型 161

6.5.计算机网络互联硬件 163

6.5.1常用的网络设备 163

6.5.2网络传输介质 165

6.5.3组建网络 167

6.6计算机网络协议 167

6.6.1网络的标准 168

6.6.2网络协议 168

6.7 Intemet及其应用 169

6.7.1 Internet概述 169

6.7.2 Internet地址 169

6.7.3 Internet服务 170

小结 172

习题6 172

第7章 数据库系统 173

7.1数据库系统简介 174

7.1.1数据库概念 174

7.1.2数据库技术的产生和发展 175

7.1.3数据库系统的体系结构 176

7.1.4数据库管理系统 178

7.2结构化查询语言SQL 180

7.2.1 SQL概述 181

7.2.2数据定义操作 182

7.2.3数据查询 184

7.2.4数据更新 189

7.2.5视图 191

7.3常见数据库系统类型 193

7.3.1分布式数据库系统 194

7.3.2多媒体数据库 194

7.3.3数据仓库 195

7.3.4工程数据库 196

7.3.5统计数据库 196

7.3.6 NoSQL数据库 197

小结 201

习题7 201

第8章 多媒体技术 202

8.1多媒体 203

8.1.1多媒体概述 203

8.1.2多媒体技术的发展方向 204

8.1.3多媒体系统的分类 205

8.1.4多媒体系统的结构 205

8.2多媒体信息的表示 206

8.2.1多媒体数据的特点 206

8.2.2文字 207

8.2.3音频 208

8.2.4视觉媒体 214

8.2.5动画 219

8.3超文本与超媒体 220

8.4多媒体数据压缩技术 224

8.4.1数据压缩技术原理 224

8.4.2音频信号的压缩编码 228

8.4.3视频信号的压缩编码 230

8.5多媒体创作工具 233

8.5.1 Photoshop简介 233

8.5.2 3ds max简介 235

8 5.3 Authorware简介 238

8.6多媒体应用 241

小结 243

习题8 243

第9章 软件工程 244

9.1软件工程概述 245

9.1.1软件工程产生的基础 245

9.1.2软件的生存周期 247

9.1.3软件的基本开发方法 248

9.1.4软件开发模型 248

9.2需求分析和规格说明 251

9.2.1需求分析 251

9.2.2需求规格说明 255

9.2.3需求分析示例 258

9.3软件设计 259

9.3.1概要设计任务 260

9.3.2概要设计步骤 260

9.3.3软件设计原则 261

9.3.4详细设计的任务 263

9.3.5详细设计的原则 264

9.3.6详细设计的方法 264

9.4软件测试与维护 265

9.4.1软件测试 265

9.4.2软件维护 267

9.4.3软件质量评价 271

9.5项目计划与管理 273

9.5.1软件项目特点及软件管理功能 273

9.5.2软硬件资源 274

9.5.3人员的计划和组织 276

9.5.4成本估计及控制 277

9.5.5进度计划 280

9.5.6软件配置管理 282

9.5.7软件管理方案 288

小结 288

习题9 288

第10章 信息安全 289

10.1概述 290

10.1.1威胁与攻击信息的种类 290

10.1.2信息安全的措施 291

10.2信息不安全因素 293

10.2.1物理因素 293

10.2.2网络因素 293

10.2.3系统因素 294

10.2.4管理因素 294

10.3信息攻击 295

10.3.1口令猜测 295

10.3.2地址欺骗 295

10.3.3窃听 295

10.3.4业务否决 296

10.3.5连接盗用 296

10.3.6利用Web破坏数据库 296

10.4安全需求分析 296

10.4.1防护安全 297

10.4.2运行安全 297

10.4.3安全管理 298

10.5安全理论与技术分析 299

10.5.1密码理论与数据加密技术 299

10.5.2认证识别理论与技术 300

10.5.3授权和访问控制理论与技术 300

10.54审计追踪技术 301

10.5.5病毒防范技术 302

10.5.6入侵监测技术 302

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 308

小结 311

习题10 311

第11章 信息系统 312

11.1数据与信息 313

11.1.1数据 313

11.1.2信息 313

11.1.3信息特性 314

11.2信息管理 314

11.2.1信息管理的功能 315

11.2.2信息管理的对象 315

11.2.3信息管理的目的 316

11.3信息系统 316

11.3.1信息系统的组成 316

11.3.2信息系统的特性 317

11.4信息系统的应用 318

11.4.1企业资源规划 321

11.4.2供应链管理 322

11.4.3客户关系管理 322

11.4.4知识管理 323

11.4.5电子商务 324

11.4.6商业智能 325

11.5信息系统分析与设计 326

11.5.1系统开发模型 326

11.5.2系统分析员的任务 326

11.5.3系统分析员应具备的条件 327

小结 327

习题11 327

第12章 职业道德与法律法规 328

12.1职业道德 328

12.1.1道德规范 328

12.1.2计算机用户的道德 329

12.1.3企业道德 330

12.1.4隐私与公民自由 330

12.2信息产业的法律法规 331

12.2.1知识产权的主要内容 331

12.2.2与计算机知识产权有关的法律法规 331

12.2.3计算机软件著作权 331

12.2.4发明专利权 332

12.2.5软件中的不正当竞争者行为制止权 332

12.2.6计算机软件名称标识的商标权 332

小结 332

参考文献 333