大學計算機：計算、構造與設計

第1章引論1
1.1走進計算機1
1.1.1計算機系統(tǒng)構成2
1.1.2主機與主機板4
1.1.3計算機的主要性能指標11
1.2圖靈機模型與計算問題12
1.2.1圖靈機模型12
1.2.2圖靈機構造示例16
1.2.3計算與可計算性理論18
1.3計算工具的發(fā)展與啟示21
1.3.1電子計算機的誕生和發(fā)展21
1.3.2微型計算機的發(fā)展23
1.3.3未來計算機的發(fā)展24
1.4基于計算機的問題求解26
1.4.1需求分析與模型建立27
1.4.2模塊設計28
1.4.3程序編碼與調試29
1.4.4系統(tǒng)測試31
1.5計算機科學研究前沿技術簡介32
1.5.1高性能計算32
1.5.2普適計算34
1.5.3云計算35
1.5.4人工智能35
1.5.5物聯(lián)網36
習題37
第2章信息的表示編碼39
2.1計算機與二進制39大學計算機——計算、構造與設計目錄2.2計算機中的信息表示與編碼42
2.2.1什么是信息42
2.2.2數(shù)值信息表示43
2.2.3文字信息表示45
2.2.4聲音信息的表示48
2.2.5圖像信息的表示51
2.3計算機中的數(shù)制53
2.3.1常用記數(shù)制53
2.3.2各種數(shù)制之間的轉換55
2.4二進制數(shù)的表示和運算58
2.4.1二進制數(shù)的表示58
2.4.2二進制數(shù)的算術運算61
2.4.3機器數(shù)的表示和運算63
2.5計算機中信息處理的一般過程67
2.5.1信息采集67
2.5.2信息表示和壓縮68
2.5.3信息存儲和組織68
2.5.4信息的傳輸69
2.5.5信息檢索70
習題70
第3章系統(tǒng)軟硬件構造72
3.1邏輯代數(shù)基礎72
3.1.1關于邏輯73
3.1.2基本邏輯運算75
3.1.3其他邏輯運算77
3.2邏輯電路78
3.2.1基本邏輯門78
3.2.2其他常用邏輯門80
3.2.3觸發(fā)器81
3.2.4加法器84
3.3馮·諾依曼結構86
3.3.1程序和指令86
3.3.2馮·諾依曼計算機基本結構87
3.4馮·諾依曼計算機基本原理88
3.4.1指令的執(zhí)行過程88
3.4.2微型計算機的一般工作過程91
3.4.3圖靈機與計算機94
3.4.4馮·諾依曼結構的局限性98
3.4.5哈佛結構99
3.5操作系統(tǒng)100
3.5.1操作系統(tǒng)概述100
3.5.2處理器管理103
3.5.3存儲器管理108
3.5.4文件管理111
3.5.5其他功能115
習題117
第4章計算機網絡及應用119
4.1計算機網絡基礎知識119
4.1.1概述119
4.1.2網絡應用模式126
4.1.3網絡體系結構和協(xié)議127
4.2因特網132
4.2.1因特網基礎知識132
4.2.2常見的因特網應用146
4.3網絡安全153
4.3.1網絡安全概念153
4.3.2網絡安全技術156
4.3.3網絡防護技術162
習題165
第5章C程序設計基礎168
5.1程序設計基礎168
5.1.1什么是程序設計168
5.1.2程序設計語言169
5.1.3程序的編譯171
5.1.4Ｃ程序基本結構172
5.2使用Eclipse和Visual Studio編譯C程序173
5.2.1使用Eclipse編譯C程序173
5.2.2使用Visual Studio編譯C程序176
5.3輸入和輸出函數(shù)179
5.4C程序的基本要素179
5.4.1C語言字符集、標識符和詞匯179
5.4.2注釋180
5.4.3C源程序結構181
5.5數(shù)據類型182
5.5.1常量184
5.5.2變量187
5.5.3類型修飾符189
5.6運算符和表達式189
5.6.1算術運算符和算術表達式190
5.6.2關系運算符和關系表達式190
5.6.3邏輯運算符和邏輯表達式190
5.6.4賦值運算符和賦值表達式191
5.6.5自增運算符和自減運算符191
5.6.6問號表達式和逗號表達式192
5.6.7位運算表達式194
5.6.8表達式中各運算符的運算順序197
5.6.9不同類型數(shù)據之間的混合算術運算198
5.6.10typedef語句200
5.6.11運算符與表達式例題200
5.7控制結構204
5.7.1順序結構204
5.7.2選擇結構205
5.7.3循環(huán)結構206
5.7.4其他控制轉移語句207
5.7.5控制結構例題211
5.8應用舉例216
習題219
第6章數(shù)組、函數(shù)和指針222
6.1數(shù)組222
6.1.1一維數(shù)組223
6.1.2二維數(shù)組225
6.1.3多維數(shù)組226
6.2字符型數(shù)組和字符串處理庫函數(shù)227
6.2.1字符型數(shù)組的定義和初始化227
6.2.2字符串的輸入與輸出228
6.2.3字符串處理庫函數(shù)229
6.3結構體類型231
6.3.1結構體類型的定義233
6.3.2結構體類型變量的使用233
6.3.3數(shù)組和結構體234
6.4數(shù)組應用示例235
6.5函數(shù)241
6.5.1函數(shù)的定義242
6.5.2函數(shù)的調用243
6.5.3函數(shù)原型245
6.5.4函數(shù)間的參數(shù)傳遞245
6.5.5局部變量和全局變量247
6.5.6遞歸函數(shù)248
6.5.7帶參數(shù)的main函數(shù)251
6.5.8C語言的庫函數(shù)252
6.6變量的存儲類別252
6.6.1自動變量252
6.6.2靜態(tài)變量253
6.6.3寄存器變量254
6.6.4外部變量254
6.6.5多源程序文件程序中的全局變量說明254
6.7函數(shù)例256
6.8地址與指針258
6.8.1地址258
6.8.2指針259
6.9指針運算260
6.9.1和&運算符260
6.9.2指針變量算術運算262
6.9.3指針變量比較運算263
6.9.4指針變量下標運算263
6.10指針與數(shù)組263
6.10.1指向數(shù)組的指針263
6.10.2指向多維數(shù)組的指針267
6.10.3指針數(shù)組268
6.11指針和函數(shù)270
6.11.1指針作為函數(shù)的參數(shù)270
6.11.2返回指針的函數(shù)271
6.11.3指向函數(shù)的指針272
6.12動態(tài)存儲分配273
6.13指向指針的指針275
6.14結構體與指針277
6.15指針的初始化277
6.16void和const類型的指針278
6.17指針例279
6.18預處理命令282
6.18.1無參數(shù)宏282
6.18.2帶參宏定義284
6.18.3文件包含285
6.18.4條件編譯285
習題286
第7章算法分析與設計291
7.1算法的基本概念291
7.2算法的描述方法292
7.2.1算法的自然語言描述293
7.2.2算法的偽代碼描述293
7.2.3算法的流程圖描述294
7.3算法的復雜性評價296
7.3.1算法的時間復雜度296
7.3.2算法的空間復雜度297
7.4查找算法297
7.4.1順序查找298
7.4.2折半查找299
7.5排序算法300
7.5.1冒泡排序301
7.5.2選擇排序303
7.5.3快速排序304
7.6常用算法簡介307
7.6.1遞歸與分治307
7.6.2動態(tài)規(guī)劃308
7.6.3貪心算法311
7.6.4回溯法313
習題314
附錄A常用外設及設備驅動程序316
A.1輸入設備316
A.1.1鍵盤316
A.1.2鼠標317
A.2輸出設備318
A.2.1顯示器318
A.2.2打印機319
A.3設備驅動程序320
A.3.1設備驅動程序的一般概念320
A.3.2硬件設備的“即插即用”概念321附錄B標準ASCII碼表及控制符號323
附錄C聲音和圖像信息的數(shù)字化325
C.1聲音信息的數(shù)字化325
C.1.1聲音的基本參數(shù)325
C.1.2聲音信號的數(shù)字化326
C.2圖像信息的數(shù)字化327
C.2.1圖像的數(shù)字化327
C.2.2圖像的主要性能參數(shù)328
參考文獻329