計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（第4版）

目錄

CONTENTS第1章緒論1

1.1計(jì)算機(jī)的基本概念1

1.1.1什么是計(jì)算機(jī)1

1.1.2計(jì)算機(jī)的分類2

1.1.3計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)3

1.1.4計(jì)算機(jī)的用途3

1.1.5計(jì)算機(jī)的發(fā)展4

1.2計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的定義7

1.2.1計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科7

1.2.2計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的根本問題7

1.2.3計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的研究范疇8

1.3計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的教育10

1.3.1技術(shù)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(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科畢業(yè)生的基本要求11

1.4.1知識(shí)、能力和素質(zhì)11

1.4.2檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)12

1.4.3優(yōu)秀學(xué)生12

1.5信息化社會(huì)的挑戰(zhàn)13

1.5.1信息化社會(huì)的特征13

1.5.2Internet與信息化社會(huì)14

1.5.3信息化社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)人才的需求16

1.6計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科知識(shí)體系17

1.6.1知識(shí)體系的結(jié)構(gòu)17

1.6.2學(xué)科知識(shí)體系一覽17

1.6.3計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的課程體系結(jié)構(gòu)28

本章小結(jié)29

習(xí)題29目錄計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（第4版）第2章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)32

2.1計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)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(diǎn)表示和浮點(diǎn)表示39

2.1.5信息的幾種編碼41

2.2邏輯代數(shù)基礎(chǔ)44

2.2.1命題邏輯基礎(chǔ)45

2.2.2邏輯代數(shù)基礎(chǔ)知識(shí)48

2.3計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理49

2.3.1計(jì)算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu)49

2.3.2計(jì)算機(jī)的工作原理52

2.3.3計(jì)算機(jī)組織與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)53

2.4程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)54

2.4.1程序設(shè)計(jì)語言54

2.4.2結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)55

2.4.3良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格55

2.5算法基礎(chǔ)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(chǔ)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(xí)題63

第3章計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)65

3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)65

3.1.1馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)65

3.1.2計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展66

3.1.3計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)66

3.1.4微型計(jì)算機(jī)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(shí)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(chǔ)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(kuò)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(shè)備78

3.4.1鍵盤輸入78

3.4.2定點(diǎn)輸入設(shè)備79

3.4.3掃描輸入設(shè)備80

3.4.4語音輸入設(shè)備82

3.4.5其他輸入設(shè)備83

3.5輸出設(shè)備84

3.5.1顯示器84

3.5.2打印機(jī)85

3.5.3繪圖儀86

3.5.4其他輸出設(shè)備86

3.6輔助存儲(chǔ)設(shè)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(yīng)用94

本章小結(jié)95

習(xí)題96

第4章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件與工具軟件98

4.1程序設(shè)計(jì)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(jí)程序設(shè)計(jì)語言翻譯系統(tǒng)99

4.1.3高級(jí)程序設(shè)計(jì)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(xí)題117

第5章計(jì)算機(jī)應(yīng)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(shí)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(shè)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(dòng)畫、超鏈接和多媒體技術(shù)172

5.3.4放映和打印演示文稿177

本章小結(jié)178

習(xí)題179

第6章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其應(yīng)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(shù)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(diǎn)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(jiǎn)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(dòng)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(yīng)用202

6.7.1信息與信息系統(tǒng)202

6.7.2事務(wù)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(xí)題206

第7章多媒體技術(shù)及其應(yīng)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(shù)研究與應(yīng)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(shù)215

7.3.1音頻技術(shù)215

7.3.2圖像和圖形216

7.3.3視頻和動(dòng)畫218

7.3.4多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)218

7.4多媒體通信系統(tǒng)技術(shù)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(huì)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(dòng)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(shù)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(dòng)開發(fā)229

7.7虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)230

7.7.1VRML230

7.7.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)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(diǎn)233

本章小結(jié)234

習(xí)題234

第8章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)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(xiàng)237

8.1.4通信信道238

8.1.5數(shù)據(jù)傳輸239

8.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)240

8.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義240

8.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的術(shù)語241

8.2.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)241

8.2.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)設(shè)備243

8.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類和使用方式244

8.3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類244

8.3.2構(gòu)架計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用247

8.4.3Internet的工作方式247

8.4.4Internet中計(jì)算機(jī)的地址和命名248

8.4.5Internet的連接249

8.5Internet的服務(wù)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(yuǎn)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(chǔ)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(guān)技術(shù)261

8.8.4物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用模式與在我國的應(yīng)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(shù)265

8.10.1集群系統(tǒng)265

8.10.2網(wǎng)格266

8.10.3云技術(shù)266

本章小結(jié)266

習(xí)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(fù)用和構(gòu)件技術(shù)280

9.4軟件過程和過程改進(jìn)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(shí)施285

9.4.5軟件過程改進(jìn)286

9.4.6軟件能力成熟度模型287

本章小結(jié)289

習(xí)題290

第10章計(jì)算機(jī)信息安全技術(shù)291

10.1計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)信息安全的定義及威脅信息安全的手段292

10.1.4計(jì)算機(jī)信息安全的因素293

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

10.2保密技術(shù)295

10.2.1保密防護(hù)技術(shù)與泄密發(fā)現(xiàn)技術(shù)295

10.2.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的保密技術(shù)296

10.2.3Internet中使用的密碼技術(shù)299

10.3防御技術(shù)300

10.3.1防火墻的概念301

10.3.2防火墻技術(shù)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(jì)與監(jiān)控技術(shù)308

10.5.1審計(jì)與監(jiān)控的準(zhǔn)則308

10.5.2審計(jì)與監(jiān)控309

10.6計(jì)算機(jī)病毒311

10.6.1計(jì)算機(jī)病毒的定義311

10.6.2計(jì)算機(jī)病毒的發(fā)展311

10.6.3計(jì)算機(jī)病毒的檢測(cè)與防治313

10.7無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與智能卡的安全314

10.7.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全314

10.7.2智能卡的安全315

本章小結(jié)316

習(xí)題316

第11章計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域318

11.1制造業(yè)318

11.1.1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)318

11.1.2計(jì)算機(jī)輔助制造319

11.1.3計(jì)算機(jī)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(wù)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(dòng)支付326

11.3.3證券市場(chǎng)信息化327

11.4交通運(yùn)輸業(yè)327

11.4.1交通監(jiān)控系統(tǒng)327

11.4.2坐席預(yù)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(dǎo)航系統(tǒng)332

11.5辦公自動(dòng)化與電子政務(wù)334

11.5.1辦公自動(dòng)化334

11.5.2電子政務(wù)334

11.6教育領(lǐng)域335

11.6.1校園網(wǎng)335

11.6.2遠(yuǎn)程教育336

11.6.3計(jì)算機(jī)輔助教育337

11.6.4計(jì)算機(jī)教學(xué)管理系統(tǒng)337

11.7醫(yī)學(xué)領(lǐng)域337

11.7.1醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)338

11.7.2遠(yuǎn)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(hù)與健康護(hù)理339

11.7.5醫(yī)學(xué)研究339

11.8科學(xué)研究339

11.8.1科技文獻(xiàn)的存儲(chǔ)與檢索339

11.8.2科學(xué)計(jì)算340

11.8.3計(jì)算機(jī)仿真341

11.9藝術(shù)與娛樂341

11.9.1音樂與舞蹈341

11.9.2美術(shù)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(yīng)用345

11.10.4人工智能的未來發(fā)展347

本章小結(jié)347

習(xí)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(zhǔn)則349

12.1.1“綠色”信息產(chǎn)業(yè)349

12.1.2計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人員的道德準(zhǔn)則351

12.1.3企業(yè)道德準(zhǔn)則352

12.1.4計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)知識(shí)產(chǎn)權(quán)有關(guān)的法律法規(guī)355

12.2.2計(jì)算機(jī)軟件保護(hù)356

12.2.3軟件資產(chǎn)價(jià)值評(píng)估358

12.3專業(yè)崗位與擇業(yè)361

12.3.1與計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)有關(guān)的職業(yè)種類362

12.3.2與計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)有關(guān)的職位362

12.3.3終生學(xué)習(xí)363

本章小結(jié)364

習(xí)題365

參考文獻(xiàn)367