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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 计算机的发展趋势5

1.3 计算机的主要指标5

1.3.1 主频5

1.3.2 字长5

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 指令系统功能6

1.4 计算机的特点和分类6

1.4.1 计算机的特点6

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10

1.5.5 智能模拟10

1.6 计算机系统10

1.6.1 硬件10

1.6.2 软件11

1.7 计算机科学的热点12

1.7.1 云计算12

1.7.2 物联网14

1.7.3 大数据15

1.8 计算机科学与技术学科18

1.8.1 当前计算机学科特点19

1.8.2 学科体系19

1.8.3 方法论21

小结28

习题128

第2章 计算机硬件基础29

2.1 计算机中数据的表示29

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33

2.1.4 运算规则34

2.2 数字逻辑34

2.2.1 布尔代数34

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41

2.3.3 控制器44

2.3.4 外部设备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253

第3章 程序设计语言与程序设计54

3.1 程序设计语言54

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 输入输出63

3.2.5 控制结构63

3.2.6 过程（函数）67

3.2.7 注释语句70

3.3 常用高级语言71

3.3.1 C语言71

3.3.2 C+++语言72

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75

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77

3.5.4 函数式78

3.6 程序设计的步骤80

3.6.1 分析问题，建立数学模型80

3.6.2 选择计算方法，确定程序设计语言80

3.6.3 根据语法规则，编写程序80

3.6.4 调试运行程序，得到计算结果80

小结81

习题382

第4章 操作系统83

4.1 操作系统概述83

4.1.1 操作系统的目标84

4.1.2 操作系统发展的动力84

4.2 操作系统功能85

4.2.1 提供用户界面85

4.2.2 管理系统资源86

4.2.3 程序执行环境和系统调用87

4.3 操作系统类型88

4.3.1 批处理系统88

4.3.2 分时系统91

4.3.3 实时系统93

4.3.4 嵌入系统94

4.3.5 多处理机系统94

4.3.6 分布式系统95

4.3.7 集群式系统96

4.3.8 手持式系统96

4.4 进程97

4.4.1 进程概念97

4.4.2 进程状态97

4.5 常用操作系统100

4.5.1 MS-DOS及Windows系列100

4.5.2 UNIX操作系统103

4.5.3 Linux及其他操作系统105

小结108

习题4108

第5章 算法与数据结构110

5.1 算法与数据结构概述110

5.1.1 算法定义与特性111

5.1.2 算法的描述和分析111

5.1.3 数据结构的概念113

5.2 线性表115

5.2.1 线性表的概念115

5.2.2 线性表的顺序存储115

5.2.3 线性表的链式存储117

5.3 栈和队列120

5.3.1 栈121

5.3.2 队列122

5.4 树结构124

5.4.1 树124

5.4.2 二叉树126

5.5 查找130

5.5.1 查找的基本概念130

5.5.2 线性表的查找131

小结133

习题5133

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134

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

6.1.5 网络性能指标141

6.2 计算机网络体系结构149

6.2.1 OSI参考模型149

6.2.2 TCP/IP参考模型156

6.3 计算机网络互联硬件159

6.3.1 常用的网络设备159

6.3.2 网络传输介质161

6.3.3 组建网络162

6.4 计算机网络协议163

6.4.1 网络的标准163

6.4.2 网络协议164

6.5 Internet及其应用164

6.5.1 Internet概述164

6.5.2 Internet地址165

6.5.3 Internet服务166

小结167

习题6167

第7章 数据库系统169

7.1 数据库系统简介169

7.1.1 数据库概念169

7.1.2 数据库技术的产生和发展171

7.1.3 数据库系统的体系结构171

7.1.4 数据库管理系统174

7.2 结构化查询语言SQL176

7.2.1 SQL概述176

7.2.2 数据定义操作178

7.2.3 数据查询180

7.2.4 数据更新185

7.2.5 视图187

7.3 介绍几种数据库系统189

小结192

习题7192

第8章 多媒体技术193

8.1 多媒体193

8.1.1 多媒体概述194

8.1.2 多媒体技术的发展方向195

8.1.3 多媒体系统的分类195

8.1.4 多媒体系统的结构195

8.2 多媒体信息的表示196

8.2.1 多媒体数据的特点196

8.2.2 文字197

8.2.3 音频199

8.2.4 视觉媒体206

8.2.5 动画212

8.3 超文本与超媒体213

8.4 多媒体数据压缩技术216

8.4.1 数据压缩技术原理217

8.4.2 音频信号的压缩编码221

8.4.3 视频信号的压缩编码223

8.5 多媒体创作工具226

8.5.1 Photoshop简介227

8.5.2 3DS MAX简介229

8.5.3 Authorware简介231

8.6 多媒体应用235

小结236

习题8237

第9章 软件工程238

9.1 软件工程概述238

9.1.1 软件工程产生的基础238

9.1.2 软件的生存周期240

9.1.3 软件开发模型241

9.2 需求分析和规格说明244

9.2.1 需求分析244

9.2.2 需求规格说明247

9.2.3 需求分析示例250

9.3 软件设计252

9.3.1 概要设计任务252

9.3.2 概要设计步骤252

9.3.3 软件设计原则254

9.3.4 详细设计的任务256

9.3.5 详细设计的原则256

9.3.6 详细设计的方法256

9.4 软件测试与维护258

9.4.1 软件测试258

9.4.2 软件维护260

9.4.3 软件质量评价263

小结265

习题9265

第10章 信息安全266

10.1 概述266

10.1.1 威胁与攻击信息的种类267

10.1.2 信息安全的措施268

10.2 信息不安全因素270

10.2.1 物理因素270

10.2.2 网络因素270

10.2.3 系统因素270

10.2.4 管理因素271

10.3 信息攻击的主要方式271

10.3.1 口令猜测271

10.3.2 地址欺骗271

10.3.3 窃听272

10.3.4 业务否决272

10.3.5 连接盗用272

10.3.6 利用Web破坏数据库272

10.4 安全需求分析273

10.4.1 防护安全273

10.4.2 运行安全274

10.4.3 安全管理275

10.5 安全理论与技术分析275

10.5.1 数据加密与解密技术275

10.5.2 生物密码279

10.5.3 授权与访问控制理论与技术280

10.5.4 审计追踪技术280

10.5.5 病毒防范技术281

10.5.6 入侵监测技术282

10.6 网络安全282

10.6.1 网络安全概述282

10.6.4 计算机病毒与反病毒288

小结290

习题10290

第11章 信息系统291

11.1 数据与信息291

11.1.1 数据291

11.1.2 信息292

11.1.3 信息特性292

11.2 信息管理293

11.2.1 信息管理的功能293

11.2.2 信息管理的对象294

11.2.3 信息管理的目的294

11.3 信息系统295

11.3.1 信息系统的组成295

11.3.2 信息系统的特性296

11.4 信息系统的应用297

11.4.1 电子数据的处理297

11.4.2 决策支持系统297

11.4.3 主管信息系统298

11.4.4 专家系统298

11.4.5 企业资源规划299

11.4.6 供应链管理300

11.4.7 客户关系管理301

11.4.8 知识管理302

11.4.9 电子商务302

11.4.10 商业智能304

11.5 信息系统分析与设计304

11.5.1 系统开发模型305

11.5.2 系统分析员的任务305

11.5.3 系统分析员应具备的条件305

小结305

习题11306

第12章 职业道德与法律法规307

12.1 职业道德307

12.1.1 道德规范307

12.1.2 计算机用户道德308

12.1.3 企业道德308

12.1.4 隐私与公民自由309

12.2 信息产业的法律法规309

12.2.1 知识产权的主要内容309

12.2.2 与计算机知识产权有关的法律法规310

12.2.3 计算机软件著作权310

12.2.4 发明专利权310

12.2.5 软件中的不正当竞争者行为制止权310

12.2.6 计算机软件名称标识的商标权311

小结311

参考文献312