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第一篇 初识计算机——计算机全景图2

第1章 计算机基础内容2

1.1 概述2

1.2 计算机的基本概念3

1.2.1 计算机的含义3

1.2.2 计算机的概念及其变迁3

1.3 现代计算机系统11

1.4 计算机学科概述12

1.4.1 计算机学科的含义12

1.4.2 计算机学科的内容12

1.4.3 计算机学科体系13

1.5 计算机教育17

1.5.1 计算机学科知识17

1.5.2 计算机能力17

1.5.3 素质18

小结18

习题19

第二篇 构建计算机——计算机系统介绍23

第2章 计算机基础技术——数字技术23

2.1 二进制数字的基本知识23

2.2 布尔代数25

2.3 数字电路简介26

2.4 二进制数字及其操作的扩展表示27

2.4.1 数值类型数据与操作28

2.4.2 数值类型数据与运算的电信号实现32

2.4.3 文本类型数据与操作35

2.4.4 多媒体类型数据与操作38

小结42

习题43

第3章 计算机硬件44

3.1 计算机指令系统与数据44

3.2 冯·诺依曼体系结构45

3.3 中央处理器（CPU）47

3.4 存储器49

3.4.1 存储器概述49

3.4.2 主存储器51

3.4.3 外存储器52

3.5 输入/输出设备53

3.5.1 常用输入设备53

3.5.2 常用输出设备55

3.6 总线与接口56

3.6.1 总线56

3.6.2 接口57

3.6.3 计算机硬件的连接59

3.6.4 计算机硬件组成与分类59

3.6.5 计算机硬件的基本工作原理61

3.7 计算机硬件的物理组成62

小结64

习题65

第4章 计算机软件67

4.1 计算机软件基础67

4.1.1 计算机系统与计算机软件67

4.1.2 计算机软件的基本概念68

4.1.3 软件系统68

4.2 操作系统69

4.2.1 操作系统的作用69

4.2.2 操作系统的结构71

4.2.3 操作系统的安装71

4.2.4 进程管理71

4.2.5 资源管理74

4.2.6 用户服务77

4.2.7 软硬件接口78

4.2.8 常用操作系统79

4.2.9 扩充操作系统80

4.3 程序设计语言及其处理系统80

4.3.1 程序80

4.3.2 程序设计语言介绍81

4.3.3 程序设计语言的基本组成83

4.3.4 语言处理系统85

4.3.5 程序设计86

4.4 数据及数据库管理系统86

4.4.1 数据基础87

4.4.2 数据库介绍88

4.4.3 关系数据库管理系统89

4.4.4 数据库语言SQL94

4.5 支撑软件97

4.6 应用软件98

4.6.1 概述98

4.6.2 应用软件组成98

小结99

习题101

第5章 计算机网络103

5.1 计算机网络概述103

5.2 计算机网络组成104

5.2.1 主机104

5.2.2 通信网络104

5.2.3 协议107

5.3 计算机网络结构体系108

5.4 计算机网络的分类109

5.4.1 局域网109

5.4.2 广域网110

5.4.3 互联网111

小结114

习题115

第6章 计算机网络软件与应用117

6.1 网络软件概述117

6.1.1 网络软件的分布式结构117

6.1.2 网络软件的分层构造118

6.2 网络中的系统软件120

6.2.1 网络操作系统120

6.2.2 基于网络环境的数据库管理系统120

6.2.3 网络程序设计语言121

6.2.4 Web软件开发工具122

6.3 网络中的支撑软件122

6.4 网络应用软件123

6.4.1 互联网通信123

6.4.2 Web应用技术124

6.5 互联网应用新技术128

6.5.1 移动互联网128

6.5.2 物联网128

6.5.3 云计算130

6.5.4 大数据技术131

6.6 互联网＋133

6.6.1 互联网＋中的几个重要概念133

6.6.2 互联网＋中的6个应用134

小结138

习题139

第7章 信息安全技术142

7.1 信息安全概述142

7.2 信息安全的均衡性原则143

7.2.1 信息安全的四个层次143

7.2.2 信息安全的六部分内容144

7.2.3 信息安全的技术手段145

7.2.4 信息安全标准146

7.3 信息安全的技术措施147

7.3.1 身份鉴别147

7.3.2 访问控制技术147

7.3.3 完整性技术148

7.3.4 审计技术148

7.3.5 入侵检测技术149

7.3.6 数据加密技术149

7.3.7 防火墙技术151

7.3.8 虚拟专用网技术152

7.4 计算机病毒防治152

小结153

习题154

第三篇 开发计算机——计算机应用系统159

第8章 软件工程159

8.1 软件工程概述159

8.1.1 软件危机与软件工程159

8.1.2 软件工程的基本概念160

8.2 软件工程介绍160

8.2.1 软件开发方法160

8.2.2 软件开发过程163

8.2.3 软件开发工具167

8.2.4 软件产品的标准与文档167

8.2.5 软件项目管理169

8.2.6 软件质量保证170

8.3 基于结构化开发方法的软件开发过程170

8.3.1 结构化开发方法介绍170

8.3.2 结构化分析方法171

8.3.3 结构化设计方法173

8.3.4 系统编码176

8.3.5 测试176

8.3.6 运行与维护176

小结177

习题177

第9章 计算机应用系统介绍179

9.1 计算机应用系统组成179

9.1.1 应用系统基础平台180

9.1.2 应用系统的数据资源层181

9.1.3 应用系统业务逻辑层182

9.1.4 应用系统应用表现层182

9.1.5 应用系统的用户层182

9.2 计算机应用分类182

9.3 计算机典型应用系统介绍184

9.3.1 计算机应用系统之一——电子商务185

9.3.2 计算机应用系统之二——在控制领域应用及嵌入式系统187

9.3.3 计算机应用系统之三——在多媒体领域应用以及图像处理189

9.3.4 计算机应用系统之四——在智能领域应用以及专家系统192

9.3.5 计算机应用系统之五——数据服务应用以及数据分析195

小结196

习题197

第10章 计算机应用系统开发199

10.1 计算机应用系统开发概貌199

10.2 计算机应用系统的开发步骤199

10.3 应用系统开发实例——嵌入式电子点菜系统201

10.3.1 嵌入式电子点菜系统简介201

10.3.2 需求调查202

10.3.3 系统分析203

10.3.4 系统设计205

10.3.5 系统平台206

10.3.6 系统更新设计207

10.3.7 系统结构图208

10.3.8 系统的信息安全208

10.3.9 系统实现209

小结209

习题210

第四篇 研究计算机——计算机理论212

第11章 算法与数据结构212

11.1 算法基础212

11.1.1 算法的基本概念212

11.1.2 算法的基本特征213

11.1.3 算法的基本要素214

11.1.4 算法描述214

11.1.5 算法设计215

11.1.6 算法评价216

11.1.7 一个完整的算法表示217

11.1.8 算法与程序设计关系218

11.2 数据理论与数据结构219

11.2.1 计算机数据组成的发展历史219

11.2.2 数据组成219

11.2.3 数据元素221

11.2.4 数据操纵222

11.2.5 数据结构222

11.2.6 线性结构223

11.2.7 树结构227

11.2.8 图结构229

11.2.9 数据分类231

小结233

习题234

第12章 计算机的数学基础236

12.1 离散数学与计算机236

12.1.1 概述236

12.1.2 集合论237

12.1.3 代数系统241

12.1.4 图论243

12.1.5 数理逻辑245

12.1.6 离散数学在计算机中的应用248

12.2 可计算性理论——图灵机与计算机252

12.2.1 可计算性问题252

12.2.2 图灵机原理252

12.2.3 图灵-丘奇论题254

12.2.4 图灵机与计算机255

小结255

习题256

第五篇 人文计算机——计算机文化258

第13章 计算机与社会258

13.1 计算机文化258

13.2 计算机道德259

13.3 计算机的法律与法规260

13.4 信息社会中的教育261

小结262

习题262

参考文献263