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第1章 引言1

1.1信息和信息处理1

1.1.1信息1

1.1.2信息表示2

1.1.3信息处理5

1.2信息处理装置的发展简史6

1.2.1机械式计算装置6

1.2.2图灵机和图灵11

1.2.3现代电子计算机13

1.2.4计算机的发展趋势17

1.3计算技术的应用19

1.4计算思维24

1.4.1基本概念24

1.4.2作用与意义25

1.5信息化社会和人26

1.6本书结构28

1.7本章小结30

延伸阅读材料30

习题31

第2章 计算机基本信息表示32

2.1进制32

2.1.1进制的概念32

2.1.2二进制、八进制和十六进制34

2.1.3进制之间的转换38

2.2二进制运算的物理实现41

2.2.1实现逻辑运算的开关电路42

2.2.2实现二进制数存储的逻辑电路43

2.2.3常用组合逻辑电路44

2.3计算机数值表示47

2.3.1计算机码制47

2.3.2定点数和浮点数50

2.4字符编码51

2.4.1字符编码的概念51

2.4.2 ASCII码53

2.4.3汉字编码54

2.4.4 Unicode码55

2.5本章小结56

延伸阅读材料56

习题56

第3章 计算机硬件系统58

3.1计算机系统概论58

3.1.1计算机硬件系统结构59

3.1.2计算机软件61

3.2计算机硬件系统核心——CPU62

3.2.1 CPU结构62

3.2.2指令系统63

3.2.3 CPU工作过程65

3.2.4 CPU高级话题67

3.3存储系统69

3.3.1主存储器系统70

3.3.2辅存储器系统71

3.3.3高速缓存74

3.4总线74

3.5输入/输出系统76

3.5.1输入/输出系统结构与控制76

3.5.2输入/输出设备78

3.6本章小结81

延伸阅读材料81

习题81

第4章 操作系统83

4.1操作系统概述83

4.1.1操作系统发展简史84

4.1.2操作系统基础86

4.1.3常见操作系统87

4.2进程管理88

4.2.1进程与程序88

4.2.2进程状态90

4.2.3进程管理与调度91

4.3存储管理94

4.3.1存储管理概述94

4.3.2存储管理方式96

4.4文件管理99

4.4.1文件与文件系统99

4.4.2文件组织结构101

4.4.3目录与文件102

4.4.4文件存储空间管理104

4.5设备管理105

4.5.1设备管理任务和策略105

4.5.2输入/输出软件系统107

4.6用户接口108

4.7操作系统的加载111

4.8本章小结111

延伸阅读材料112

习题112

第5章 计算机网络及应用114

5.1计算机网络基础114

5.1.1计算机网络发展历史115

5.1.2计算机网络的分类117

5.1.3计算机网络体系结构与协议118

5.1.4计算机网络传输介质与设备123

5.2局域网124

5.2.1局域网概述124

5.2.2介质访问控制协议126

5.2.3以太网129

5.3 Internet基础130

5.3.1 Internet概述130

5.3.2 TCP/IP协议132

5.4 Internet应用138

5.4.1万维网138

5.4.2电子邮件141

5.4.3文件传输142

5.4.4搜索引擎143

5.5无线网络145

5.5.1无线数据网络的分类145

5.5.2无线局域网147

5.6本章小结148

延伸阅读材料148

习题148

第6章 多媒体技术基础150

6.1多媒体概述151

6.1.1多媒体的基本概念151

6.1.2多媒体计算机系统组成152

6.1.3多媒体技术的主要应用154

6.2声音数字化技术155

6.2.1声音概述155

6.2.2声音的数字化155

6.2.3数字音频的技术指标157

6.2.4数字音频处理158

6.2.5常用音频文件格式159

6.3数字图像处理技术161

6.3.1图像的颜色161

6.3.2图像的数字化162

6.3.3数字图像的属性164

6.3.4位图与矢量图165

6.3.5图像的加工处理166

6.3.6常用图像文件格式167

6.4视频和动画技术168

6.4.1视频基础168

6.4.2常用视频文件格式169

6.4.3计算机动画概述169

6.4.4动画文件格式170

6.5多媒体数据压缩171

6.5.1数据压缩概述171

6.5.2数据压缩标准173

6.6本章小结174

延伸阅读材料174

习题174

第7章 数据库技术应用基础176

7.1数据库技术概述176

7.1.1数据管理发展简史178

7.1.2数据库的基本概念179

7.1.3数据库技术的主要特征180

7.1.4数据库的应用181

7.2数据模型183

7.3概念模型185

7.3.1 E-R模型的相关概念和E-R图185

7.3.2概念建模的基本步骤188

7.4逻辑模型189

7.4.1层次模型和网状模型189

7.4.2关系模型191

7.4.3 E-R模型到关系模型的转化196

7.4.4面向对象模型197

7.5物理模型198

7.6数据库管理系统199

7.7管理信息系统与数据库201

7.8本章小结202

延伸阅读材料202

习题203

第8章 信息安全技术206

8.1信息安全概论207

8.1.1信息安全基本概念207

8.1.2硬件系统的安全208

8.1.3软件系统的安全210

8.1.4计算机网络安全216

8.2计算机病毒及其防治218

8.2.1计算机病毒的定义与特征218

8.2.2计算机病毒的分类与常见症状219

8.2.3计算机病毒传播的方式和途径223

8.2.4计算机病毒防治方法224

8.2.5恶意程序227

8.2.6摆渡攻击228

8.3安全技术228

8.3.1加解密技术228

8.3.2访问控制技术231

8.3.3漏洞分析234

8.3.4防火墙235

8.3.5入侵检测237

8.3.6审计238

8.3.7虚拟私有网络239

8.4本章小结240

延伸阅读材料240

习题240

第9章 计算思维与计算机问题求解242

9.1计算思维的典型方法242

9.2计算机问题求解246

9.3算法与程序247

9.3.1算法247

9.3.2程序251

9.4算法基础252

9.4.1算法设计252

9.4.2算法分析265

9.5程序设计语言与程序设计267

9.5.1程序设计语言及其分类267

9.5.2程序设计的典型过程270

9.5.3程序的基本结构271

9.5.4程序的基本控制结构273

9.6结构化程序设计示例278

9.6.1结构化程序设计思想278

9.6.2结构化程序设计原则280

9.6.3结构化程序设计示例281

9.7本章小结286

延伸阅读材料286

习题286

参考文献288