計算機導論（第4版）

目錄

CONTENTS第1章緒論1

1.1計算機的基本概念1

1.1.1什么是計算機1

1.1.2計算機的分類2

1.1.3計算機的特點3

1.1.4計算機的用途3

1.1.5計算機的發(fā)展4

1.2計算機科學與技術學科的定義7

1.2.1計算機科學與技術學科7

1.2.2計算機科學與技術學科的根本問題7

1.2.3計算機科學與技術的研究范疇8

1.3計算機科學與技術學科的教育10

1.3.1技術的變化10

1.3.2文化的變化11

1.3.3教育觀念的變化11

1.4對計算機科學與技術學科畢業(yè)生的基本要求11

1.4.1知識、能力和素質(zhì)11

1.4.2檢驗標準12

1.4.3優(yōu)秀學生12

1.5信息化社會的挑戰(zhàn)13

1.5.1信息化社會的特征13

1.5.2Internet與信息化社會14

1.5.3信息化社會對計算機人才的需求16

1.6計算機科學與技術學科知識體系17

1.6.1知識體系的結(jié)構(gòu)17

1.6.2學科知識體系一覽17

1.6.3計算機科學與技術學科的課程體系結(jié)構(gòu)28

本章小結(jié)29

習題29目錄計算機導論（第4版）第2章計算機的基礎知識32

2.1計算機的運算基礎32

2.1.1數(shù)制32

2.1.2數(shù)制間的轉(zhuǎn)換34

2.1.3碼制38

2.1.4數(shù)的定點表示和浮點表示39

2.1.5信息的幾種編碼41

2.2邏輯代數(shù)基礎44

2.2.1命題邏輯基礎45

2.2.2邏輯代數(shù)基礎知識48

2.3計算機的基本結(jié)構(gòu)與工作原理49

2.3.1計算機硬件的基本結(jié)構(gòu)49

2.3.2計算機的工作原理52

2.3.3計算機組織與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)53

2.4程序設計基礎54

2.4.1程序設計語言54

2.4.2結(jié)構(gòu)化程序設計55

2.4.3良好的程序設計風格55

2.5算法基礎56

2.5.1解題的步驟56

2.5.2什么是算法57

2.5.3怎樣衡量算法的優(yōu)劣58

2.6數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎59

2.6.1什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)59

2.6.2幾種典型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)60

本章小結(jié)62

習題63

第3章計算機硬件系統(tǒng)65

3.1計算機系統(tǒng)65

3.1.1馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)65

3.1.2計算機體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展66

3.1.3計算機體系結(jié)構(gòu)的評價標準66

3.1.4微型計算機的硬件結(jié)構(gòu)67

3.2系統(tǒng)單元68

3.2.1系統(tǒng)主板與時鐘頻率68

3.2.2電子數(shù)據(jù)與指令68

3.2.3微處理器69

3.2.4主存儲器71

3.3輸入輸出系統(tǒng)74

3.3.1輸入輸出原理74

3.3.2擴展槽和適配卡75

3.3.3系統(tǒng)總線76

3.3.4端口與連接電纜77

3.4輸入設備78

3.4.1鍵盤輸入78

3.4.2定點輸入設備79

3.4.3掃描輸入設備80

3.4.4語音輸入設備82

3.4.5其他輸入設備83

3.5輸出設備84

3.5.1顯示器84

3.5.2打印機85

3.5.3繪圖儀86

3.5.4其他輸出設備86

3.6輔助存儲設備87

3.6.1硬盤87

3.6.2光盤89

3.6.3閃存和U盤90

3.6.4磁帶91

3.7平板電腦92

3.7.1平板電腦的概念 92

3.7.2平板電腦的發(fā)展93

3.7.3平板電腦的芯片93

3.7.4ARM微處理器應用94

本章小結(jié)95

習題96

第4章計算機系統(tǒng)軟件與工具軟件98

4.1程序設計語言翻譯系統(tǒng)98

4.1.1匯編語言翻譯系統(tǒng)99

4.1.2高級程序設計語言翻譯系統(tǒng)99

4.1.3高級程序設計語言解釋系統(tǒng)100

4.2操作系統(tǒng)100

4.2.1什么是操作系統(tǒng)101

4.2.2操作系統(tǒng)的功能101

4.2.3操作系統(tǒng)的分類102

4.2.4幾種常用的操作系統(tǒng)103

4.3工具軟件112

4.3.1下載軟件112

4.3.2FTP工具軟件114

4.3.3圖像瀏覽軟件114

4.3.4截圖軟件114

4.3.5PDF文件閱讀軟件115

4.3.6詞典工具115

4.3.7文件壓縮軟件116

4.3.8防毒軟件116

本章小結(jié)116

習題117

第5章計算機應用軟件119

5.1文字處理軟件119

5.1.1Word 2007概述119

5.1.2文檔的基本操作123

5.1.3文檔的排版132

5.2電子表格軟件144

5.2.1Excel 2007基本知識144

5.2.2工作表的建立146

5.2.3工作表的編輯和格式化155

5.2.4數(shù)據(jù)的圖表化159

5.2.5數(shù)據(jù)列表163

5.2.6頁面設置和打印165

5.3文稿演示軟件166

5.3.1文稿演示軟件的基本操作167

5.3.2格式化和美化演示文稿170

5.3.3動畫、超鏈接和多媒體技術172

5.3.4放映和打印演示文稿177

本章小結(jié)178

習題179

第6章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其應用183

6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念183

6.1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的定義183

6.1.2數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展184

6.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)185

6.1.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)186

6.2結(jié)構(gòu)化查詢語言(SQL)概述188

6.2.1SQL的產(chǎn)生與發(fā)展188

6.2.2SQL的特點188

6.2.3SQL的功能189

6.3SQL的數(shù)據(jù)定義操作189

6.3.1基本表的定義、修改與撤銷190

6.3.2索引的定義與撤銷193

6.4SQL的數(shù)據(jù)查詢操作193

6.4.1查詢語句的一般形式194

6.4.2簡單查詢195

6.4.3多表查詢196

6.4.4嵌套查詢197

6.5SQL的數(shù)據(jù)更新操作197

6.5.1插入操作197

6.5.2刪除操作198

6.5.3修改操作199

6.6幾種新型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)199

6.6.1分布式數(shù)據(jù)庫199

6.6.2多媒體數(shù)據(jù)庫200

6.6.3并行數(shù)據(jù)庫200

6.6.4演繹數(shù)據(jù)庫200

6.6.5主動數(shù)據(jù)庫201

6.6.6數(shù)據(jù)倉庫201

6.7數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用202

6.7.1信息與信息系統(tǒng)202

6.7.2事務處理系統(tǒng)203

6.7.3管理信息系統(tǒng)203

6.7.4決策支持系統(tǒng)204

6.7.5數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)205

本章小結(jié)206

習題206

第7章多媒體技術及其應用210

7.1多媒體210

7.1.1媒體的定義210

7.1.2多媒體系統(tǒng)的主要特征211

7.1.3多媒體系統(tǒng)的技術研究與應用開發(fā)211

7.2超文本與超媒體212

7.2.1多媒體文檔212

7.2.2超文本與超媒體的概念213

7.2.3超文本與超媒體示例213

7.2.4超文本系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)214

7.3多媒體技術215

7.3.1音頻技術215

7.3.2圖像和圖形216

7.3.3視頻和動畫218

7.3.4多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術218

7.4多媒體通信系統(tǒng)技術220

7.4.1多媒體通信系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)220

7.4.2H.323電視會議221

7.4.3H.324可視電話221

7.4.4IP電話222

7.5多媒體創(chuàng)作工具222

7.5.1音樂制作222

7.5.2圖形與圖像制作223

7.5.3動畫制作224

7.5.4視頻影像處理224

7.5.5多媒體圖文制作224

7.5.6Web創(chuàng)作225

7.5.7文字的藝術修飾與多媒體演示文稿制作226

7.6多媒體編輯語言226

7.6.1HTML與DHTML226

7.6.2JavaScript227

7.6.3ASP227

7.6.4PHP228

7.6.5XML228

7.6.6移動開發(fā)229

7.7虛擬現(xiàn)實技術230

7.7.1VRML230

7.7.2虛擬現(xiàn)實技術的應用232

7.7.3VR、AR及MR間的區(qū)別232

7.8全息幻影233

7.8.1全息幻影的概念233

7.8.2360度全息幻影成像的特點233

本章小結(jié)234

習題234

第8章計算機網(wǎng)絡及其應用236

8.1數(shù)據(jù)通信與連通性236

8.1.1數(shù)據(jù)通信與連通性的定義236

8.1.2連通方法236

8.1.3用戶端連接選項237

8.1.4通信信道238

8.1.5數(shù)據(jù)傳輸239

8.2計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)240

8.2.1計算機網(wǎng)絡的定義240

8.2.2計算機網(wǎng)絡的術語241

8.2.3計算機網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)241

8.2.4計算機網(wǎng)絡的互聯(lián)設備243

8.3計算機網(wǎng)絡的分類和使用方式244

8.3.1計算機網(wǎng)絡的分類244

8.3.2構(gòu)架計算機網(wǎng)絡的策略245

8.4Internet與TCP/IP協(xié)議246

8.4.1Internet的起源246

8.4.2Internet的應用247

8.4.3Internet的工作方式247

8.4.4Internet中計算機的地址和命名248

8.4.5Internet的連接249

8.5Internet的服務功能249

8.5.1Email249

8.5.2討論組251

8.5.3FTP文件傳輸251

8.5.4Telnet遠程登錄252

8.6Web和瀏覽器253

8.6.1Web253

8.6.2瀏覽器253

8.6.3搜索引擎254

8.7局域網(wǎng)的基礎構(gòu)架255

8.7.1以太網(wǎng)256

8.7.2令牌環(huán)網(wǎng)258

8.7.3FDDI網(wǎng)258

8.7.4ATM網(wǎng)259

8.7.5無線局域網(wǎng)259

8.8物聯(lián)網(wǎng)260

8.8.1物聯(lián)網(wǎng)的基本概念260

8.8.2物聯(lián)網(wǎng)的組成261

8.8.3物聯(lián)網(wǎng)的相關技術261

8.8.4物聯(lián)網(wǎng)的應用模式與在我國的應用現(xiàn)狀263

8.9企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和外聯(lián)網(wǎng)264

8.9.1內(nèi)部網(wǎng)264

8.9.2外聯(lián)網(wǎng)265

8.10集群與網(wǎng)格技術265

8.10.1集群系統(tǒng)265

8.10.2網(wǎng)格266

8.10.3云技術266

本章小結(jié)266

習題267

第9章軟件工程269

9.1軟件工程的概念269

9.1.1為什么提出軟件工程269

9.1.2什么是軟件工程270

9.1.3軟件生存周期271

9.2軟件開發(fā)模型271

9.2.1瀑布模型272

9.2.2漸增模型272

9.2.3演化模型273

9.2.4螺旋模型273

9.2.5噴泉模型274

9.2.6轉(zhuǎn)換模型274

9.2.7智能模型274

9.3軟件開發(fā)方法275

9.3.1模塊化方法275

9.3.2結(jié)構(gòu)化方法275

9.3.3面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方法276

9.3.4面向?qū)ο蠓椒?77

9.3.5統(tǒng)一建模語言278

9.3.6軟件復用和構(gòu)件技術280

9.4軟件過程和過程改進283

9.4.1軟件過程283

9.4.2軟件過程工程283

9.4.3軟件過程模型284

9.4.4軟件過程實施285

9.4.5軟件過程改進286

9.4.6軟件能力成熟度模型287

本章小結(jié)289

習題290

第10章計算機信息安全技術291

10.1計算機信息安全面臨的威脅291

10.1.1信息安全的重要性291

10.1.2安全問題的現(xiàn)狀291

10.1.3計算機信息安全的定義及威脅信息安全的手段292

10.1.4計算機信息安全的因素293

10.1.5信息安全的策略與網(wǎng)絡安全體系結(jié)構(gòu)294

10.2保密技術295

10.2.1保密防護技術與泄密發(fā)現(xiàn)技術295

10.2.2計算機系統(tǒng)的保密技術296

10.2.3Internet中使用的密碼技術299

10.3防御技術300

10.3.1防火墻的概念301

10.3.2防火墻技術301

10.3.3防火墻的結(jié)構(gòu)303

10.3.4身份鑒別和訪問權(quán)限控制304

10.4虛擬專用網(wǎng)306

10.4.1什么是VPN306

10.4.2VPN的分類及其用途307

10.5審計與監(jiān)控技術308

10.5.1審計與監(jiān)控的準則308

10.5.2審計與監(jiān)控309

10.6計算機病毒311

10.6.1計算機病毒的定義311

10.6.2計算機病毒的發(fā)展311

10.6.3計算機病毒的檢測與防治313

10.7無線傳感器網(wǎng)絡與智能卡的安全314

10.7.1無線傳感器網(wǎng)絡的安全314

10.7.2智能卡的安全315

本章小結(jié)316

習題316

第11章計算機的應用領域318

11.1制造業(yè)318

11.1.1計算機輔助設計318

11.1.2計算機輔助制造319

11.1.3計算機集成制造系統(tǒng)320

11.2商業(yè)321

11.2.1零售業(yè)322

11.2.2電子數(shù)據(jù)交換322

11.2.3電子商務323

11.3銀行與證券業(yè)325

11.3.1電子貨幣325

11.3.2網(wǎng)上銀行與移動支付326

11.3.3證券市場信息化327

11.4交通運輸業(yè)327

11.4.1交通監(jiān)控系統(tǒng)327

11.4.2坐席預訂與售票系統(tǒng)328

11.4.3全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)328

11.4.4地理信息系統(tǒng)330

11.4.5智能交通系統(tǒng)331

11.4.6車載GPS智能導航系統(tǒng)332

11.5辦公自動化與電子政務334

11.5.1辦公自動化334

11.5.2電子政務334

11.6教育領域335

11.6.1校園網(wǎng)335

11.6.2遠程教育336

11.6.3計算機輔助教育337

11.6.4計算機教學管理系統(tǒng)337

11.7醫(yī)學領域337

11.7.1醫(yī)學專家系統(tǒng)338

11.7.2遠程醫(yī)療系統(tǒng)338

11.7.3數(shù)字化醫(yī)療儀器338

11.7.4病員監(jiān)護與健康護理339

11.7.5醫(yī)學研究339

11.8科學研究339

11.8.1科技文獻的存儲與檢索339

11.8.2科學計算340

11.8.3計算機仿真341

11.9藝術與娛樂341

11.9.1音樂與舞蹈341

11.9.2美術與攝影341

11.9.3電影與電視342

11.9.4多媒體娛樂與游戲342

11.10人工智能343

11.10.1人工智能概述343

11.10.2人工智能發(fā)展歷程343

11.10.3人工智能的應用345

11.10.4人工智能的未來發(fā)展347

本章小結(jié)347

習題347

第12章職業(yè)道德與擇業(yè)349

12.1信息產(chǎn)業(yè)界的道德準則349

12.1.1“綠色”信息產(chǎn)業(yè)349

12.1.2計算機科學與技術專業(yè)人員的道德準則351

12.1.3企業(yè)道德準則352

12.1.4計算機用戶道德352

12.1.5安全與隱私353

12.2信息產(chǎn)業(yè)的法律法規(guī)355

12.2.1與計算機知識產(chǎn)權(quán)有關的法律法規(guī)355

12.2.2計算機軟件保護356

12.2.3軟件資產(chǎn)價值評估358

12.3專業(yè)崗位與擇業(yè)361

12.3.1與計算機科學與技術專業(yè)有關的職業(yè)種類362

12.3.2與計算機科學與技術專業(yè)有關的職位362

12.3.3終生學習363

本章小結(jié)364

習題365

參考文獻367