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第1章　基础知识1

1.1 计算机系统组成与应用领域1

1.1.1 计算机系统组成1

1.1.2　计算机的应用领域2

1.2　计算机软件4

1.2.1　计算机语言4

1.2.2　系统软件5

1.2.3 应用软件6

1.3 计算机网络基础7

1.3.1　计算机网络基本概念7

1.3.2　计算机网络的分类9

1.3.3　Internet基础13

1.3.4　Internet提供的主要服务18

1.3.5　Internet的基本接入方式22

1.4　信息安全基础24

1.4.1　信息安全24

1.4.2　信息保密24

1.4.3　信息认证25

1.4.4　密钥管理27

1.4.5　计算机病毒的基本概念28

1.4.6　网络安全30

1.4.7　操作系统安全37

1.4.8　数据库安全39

习题142

第2章　数据结构与算法43

2.1　基本概念43

2.1.1　数据结构的基本概念43

2.1.2　主要的数据存储方式44

2.1.3　算法的设计与分析46

2.2 线性表47

2.2.1　顺序表和一维数组47

2.2.2　链表48

2.2.3　栈51

2.2.4　队列53

2.2.5 串55

2.3 多维数组、稀疏矩阵和广义表56

2.3.1　多维数组的顺序存储56

2.3.2　稀疏矩阵的存储56

2.3.3　广义表的定义和存储57

2.4 树形结构59

2.4.1 树的定义59

2.4.2　二叉树的定义60

2.4.3　树的二叉树表示61

2.4.4　二叉树和树的周游62

2.4.5　二叉树的存储和线索二叉树62

2.4.6　二叉树周游算法64

2.4.7　霍夫曼算法及其应用65

2.5　查找68

2.5.1　线性表查找68

2.5.2　树形结构与查找73

2.6　排序80

2.6.1　插入排序81

2.6.2　选择排序82

2.6.3　交换排序85

2.6.4　归并排序89

习题290

第3章　操作系统92

3.1 操作系统概述92

3.1.1　操作系统概念92

3.1.2　操作系统的功能93

3.1.3　操作系统的类型94

3.1.4　研究操作系统的方法97

3.1.5　操作系统的硬件环境98

3.2 进程管理100

3.2.1　多道程序设计100

3.2.2　进程102

3.2.3　进程间的通信104

3.2.4　进程控制110

3.2.5　进程调度110

3.2.6　死锁112

3.2.7　线程的基本概念114

3.3 作业管理116

3.3.1　操作系统与用户的接口116

3.3.2　作业管理概述117

3.3.3　批处理方式下的作业管理118

3.4　存储管理121

3.4.1　存储管理概述122

3.4.2　内存资源管理124

3.4.3　分区存储管理125

3.4.4　页式存储管理126

3.4.5　段式存储管理128

3.4.6　段页式存储管理130

3.4.7　虚拟存储管理131

3.4.8　虚拟存储管理的性能问题134

3.4.9　交换技术135

3.5 文件管理135

3.5.1　文件与文件系统135

3.5.2　文件结构和存取方式136

3.5.3　文件目录139

3.5.4　文件系统的实现141

3.5.5　文件存取控制144

3.5.6　文件的操作147

3.5.7　文件系统的安全148

3.6　设备管理148

3.6.1　设备管理概述148

3.6.2　通道技术150

3.6.3　缓冲技术151

3.6.4　设备分配152

3.6.5　设备处理154

3.6.6　磁盘调度155

习题3156

第4章　数据库技术基础158

4.1　数据库基本概念158

4.1.1　信息、数据与数据处理158

4.1.2　数据管理技术的发展与数据库技术的产生159

4.1.3　数据库、数据库管理系统、数据库系统163

4.1.4　数据库技术的研究领域166

4.2　数据模型167

4.2.1　数据模型的概念167

4.2.2　数据模型的要素168

4.2.3　数据模型的分类168

4.2.4　概念模型——E-R模型169

4.2.5　常用的数据结构模型172

4.3　数据库系统的模式结构176

4.3.1 数据库系统中模式的概念176

4.3.2　数据库系统的三级模式结构176

4.3.3　数据库的二层映像与数据独立性178

习题4179

第5章　关系数据库系统180

5.1 关系数据库系统概述180

5.1.1 关系数据库系统的发展历史180

5.1.2　关系数据模型181

5.2 关系模型的数据结构182

5.2.1 关系模型的数据结构和基本术语182

5.2.2　关系的形式定义和关系数据库对关系的限定184

5.3 关系模型的完整性约束186

5.3.1 数据库数据完整性规则的分类186

5.3.2　实体完整性规则187

5.3.3　参照完整性规则187

5.3.4　用户定义的完整性189

5.4 关系代数190

5.4.1　传统的集合运算191

5.4.2　专门的关系运算192

习题5198

第6章 关系数据库标准语言SQL200

6.1 SQL概述200

6.1.1　结构化查询语言SQL200

6.1.2　SQL的特点201

6.1.3　SQL数据库的体系结构202

6.2　SQL的数据定义203

6.2.1　基本表203

6.2.2　索引205

6.3　SQL的数据操纵206

6.3.1　SQL的查询语句206

6.3.2　SQL的修改语句211

6.4　视图213

6.4.1　定义视图213

6.4.2　查询视图215

6.4.3　修改视图216

6.4.4　视图的作用217

6.5　SQL的数据控制语句218

6.5.1　授予权限218

6.5.2　收回权限220

6.6 嵌入式SQL220

习题6223

第7章　关系数据库的规范化理论与数据库设计225

7.1 什么是“不好”的关系模式225

7.2 函数依赖226

7.2.1 函数依赖的定义226

7.2.2 函数依赖的逻辑蕴含227

7.2.3　码227

7.2.4　函数依赖的公理系统228

7.3 1NF、2NF、3NF、BCNF228

7.3.1　第一范式（1NF）及进一步规范化229

7.3.2　第二范式（2NF）229

7.3.3　第三范式（3NF）230

7.3.4　Boyce-Codd范式（BCNF）230

7.4 多值依赖和4NF231

7.4.1　多值依赖231

7.4.2　第四范式（4NF）232

7.5 关系模式的分解233

7.5.1　模式分解的等价标准233

7.5.2　关于模式分解的几个事实235

7.6　数据库设计过程236

7.6.1 需求分析236

7.6.2　概念结构设计237

7.6.3 逻辑结构设计240

7.6.4　物理结构设计240

7.6.5　数据库实施241

7.6.6　数据库运行和维护241

7.7 规范化理论在数据库设计中的应用242

习题7243

第8章　数据库管理系统244

8.1 数据库管理系统概述244

8.1.1　DBMS的系统目标244

8.1.2　DBMS的基本功能与程序模块结构245

8.1.3　DBMS的分类247

8.2　数据库管理系统的运行过程248

8.2.1　DBMS的层次结构248

8.2.2　DBMS的运行过程示例249

8.3 新的应用需求对DBMS的挑战250

8.4　Oracle数据库系统252

8.4.1　Oracle数据库系统简介252

8.4.2　Oracle服务器的基本结构252

8.4.3　Oracle服务器功能及其特色253

8.4.4　Oracle的工具及其功能255

8.4.5　Oracle的数据仓库和Internet解决方案256

8.5 IBM DB2数据库系统256

8.5.1　IBM DB2数据库系统简介256

8.5.2　DB2通用数据库的功能和特色257

8.5.3　IBM的商务智能解决方案258

8.5.4　IBM内容管理解决方案259

8.6 SYBASE数据库系统259

8.6.1　SYBASE数据库系统简介259

8.6.2　SYBASE数据库系统的功能及其特色260

8.6.3　SYBASE的Internet应用和商务智能解决方案262

8.6.4　SYBASE的移动与嵌入计算解决方案263

8.7 MS_SQL SERVER数据库系统263

8.7　MS_SQL SERVER数据库系统简介263

8.7.2　MS_SQL SERVER数据库系统主要功能及其特性264

8.7.3 SQL Server 2000多版本支持266

8.7.4 Microsoft SQL Server 2000的软、硬件环境266

习题8267

第9章　事务管理与数据库安全性269

9.1 事务概念和事务的特性269

9.2 故障恢复271

9.2.1　故障的类型271

9.2.2　基于日志的恢复272

9.3　并发控制273

9.3.1　事务的并发执行273

9.3.2　并发事务的调度274

9.3.3　可串行化277

9.3.4　可恢复性277

9.3.5　基于封锁的并发控制278

9.4　数据库安全性280

9.4.1　安全性措施的层次280

9.4.2　权限和授权281

9.4.3　在SQL中进行安全性说明282

9.4.4　加密283

9.4.5　可信计算机系统评估标准283

习题9284

第10章　新一代数据库系统工具285

10.1　新一代数据库系统工具概述285

10.1.1 使用数据库系统工具的意义285

10.1.2　数据库系统工具的分类285

10.1.3　新一代数据库系统工具的特征和发展趋势286

10.2 系统开发工具的选择288

10.2.1 当前系统开发对工具的总需求288

10.2.2 目前系统开发工具存在的问题289

10.3　PowerDesigner291

10.3.1　PowerDesigner简介291

10.3.2　PowerDesigner的组成及各模块的功能291

10.3.3　PowerDesigner的安装292

10.3.4　PowerDesigner的DataArchitect模块292

10.4　可视化程序开发工具——Delphi299

10.4.1　Delphi的发展史299

10.4.2　Delphi的主要特点299

10.4.3　Delphi的安装和卸载300

10.4.4　Delphi的集成开发环境301

10.4.5　Delphi程序设计的基本步骤301

10.5 应用系统开发工具——PowerBuilder302

10.5.1　PowerBuilder概述302

10.5.2　PowerBuilder事件驱动的程序设计303

10.5.3　PowerBuilder应用开发环境和开发步骤304

习题10306

第11章　数据库技术的发展307

11.1 数据库技术发展阶段307

11.1.1　第一代数据库系统307

11.1.2　第二代数据库系统308

11.1.3　第三代数据库系统309

11.2　数据库系统体系结构309

11.2.1　集中式数据库系统310

11.2.2　客户／服务器数据库系统310

11.2.3　并行数据库系统311

11.2.4　分布式数据库系统313

11.3 面向对象技术与数据库技术结合315

11.3.1　新的数据库应用315

11.3.2　面向对象基本概念316

11.3.3　面向对象技术与数据库技术相结合的途径318

11.3.4　对象一关系数据库系统318

11.4　数据仓库与联机分析处理、数据挖掘322

11.4.1 OLAP系统与OLTP系统的比较323

11.4.2　多维数据模型325

11.4.3　数据仓库326

11.4.4　联机分析处理的基本分析功能331

11.4.5　数据挖掘333

习题11335

附录1 全国计算机等级考试三级数据库技术考试大纲（2007年版）337

附录2 全国计算机等级考试三级数据库技术样题及参考答案339

附录3　2007年4月全国计算机等级考试三级笔试试题——数据库技术342

附录4 习题参考答案352