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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130

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255

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384

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4113

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5138

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6180

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7207

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8255

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9284

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10312

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11328

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