计算机导论（第4版）

　　计算机导论是本书是计算机科学与技术专业学生的d一门和所学专业有关的入门教材，介绍了计算机科学技术学科中有关专业知识的入门知识点及和信息技术有关的社会人文等知识，力求使学习者对所学专业有比较广泛深入的了解，树立专业学习的责任感和自豪感。本书的内容对于相近专业的读者了解和学习计算机科学技术也是一本很好的入门教材。此外，本书对于想概要了解计算机科学技术学科内涵的人士也是一本很好的阅读材料。

　　黄国兴，华东师范大学教授、博士生导师。曾先后担任华东师范大学计算机系系主任，信息学院、软件学院党委书记、副院长。曾任中国计算机学会教育专业委员会副主任，上海市计算机学会常务理事、教育专业委员会主任，全国高等师范院校计算机教育研究会副理事长。多次到荷兰TWENTE大学和法国NANTES大学开展合作研究。主持和国防科技大学、清华大学、复旦大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学和南京大学等高校开展的对ACM 和IEEE Computing Curricula 2001的研究，形成了对中国计算机学科教育颇有影响的《中国计算机科学与技术学科教程2002》研究成果。主要从事软件工程、智能信息系统、数据挖掘、知识库与专家系统等领域的教学和研究工作。

目录

CONTENTS第1章绪论1

1.1计算机的基本概念1

1.1.1什么是计算机1

1.1.2计算机的分类2

1.1.3计算机的特点3

1.1.4计算机的用途3

1.1.5计算机的发展4

1.2计算机科学与技术学科的定义7

1.2.1计算机科学与技术学科7

1.2.2计算机科学与技术学科的根本问题7

1.2.3计算机科学与技术的研究范畴8

1.3计算机科学与技术学科的教育10

1.3.1技术的变化10

1.3.2文化的变化11

1.3.3教育观念的变化11

1.4对计算机科学与技术学科毕业生的基本要求11

1.4.1知识、能力和素质11

1.4.2检验标准12

1.4.3优秀学生12

1.5信息化社会的挑战13

1.5.1信息化社会的特征13

1.5.2Internet与信息化社会14

1.5.3信息化社会对计算机人才的需求16

1.6计算机科学与技术学科知识体系17

1.6.1知识体系的结构17

1.6.2学科知识体系一览17

1.6.3计算机科学与技术学科的课程体系结构28

本章小结29

习题29目录计算机导论（第4版）第2章计算机的基础知识32

2.1计算机的运算基础32

2.1.1数制32

2.1.2数制间的转换34

2.1.3码制38

2.1.4数的定点表示和浮点表示39

2.1.5信息的几种编码41

2.2逻辑代数基础44

2.2.1命题逻辑基础45

2.2.2逻辑代数基础知识48

2.3计算机的基本结构与工作原理49

2.3.1计算机硬件的基本结构49

2.3.2计算机的工作原理52

2.3.3计算机组织与系统结构53

2.4程序设计基础54

2.4.1程序设计语言54

2.4.2结构化程序设计55

2.4.3良好的程序设计风格55

2.5算法基础56

2.5.1解题的步骤56

2.5.2什么是算法57

2.5.3怎样衡量算法的优劣58

2.6数据结构基础59

2.6.1什么是数据结构59

2.6.2几种典型的数据结构60

本章小结62

习题63

第3章计算机硬件系统65

3.1计算机系统65

3.1.1冯·诺依曼体系结构65

3.1.2计算机体系结构的发展66

3.1.3计算机体系结构的评价标准66

3.1.4微型计算机的硬件结构67

3.2系统单元68

3.2.1系统主板与时钟频率68

3.2.2电子数据与指令68

3.2.3微处理器69

3.2.4主存储器71

3.3输入输出系统74

3.3.1输入输出原理74

3.3.2扩展槽和适配卡75

3.3.3系统总线76

3.3.4端口与连接电缆77

3.4输入设备78

3.4.1键盘输入78

3.4.2定点输入设备79

3.4.3扫描输入设备80

3.4.4语音输入设备82

3.4.5其他输入设备83

3.5输出设备84

3.5.1显示器84

3.5.2打印机85

3.5.3绘图仪86

3.5.4其他输出设备86

3.6辅助存储设备87

3.6.1硬盘87

3.6.2光盘89

3.6.3闪存和U盘90

3.6.4磁带91

3.7平板电脑92

3.7.1平板电脑的概念 92

3.7.2平板电脑的发展93

3.7.3平板电脑的芯片93

3.7.4ARM微处理器应用94

本章小结95

习题96

第4章计算机系统软件与工具软件98

4.1程序设计语言翻译系统98

4.1.1汇编语言翻译系统99

4.1.2高级程序设计语言翻译系统99

4.1.3高级程序设计语言解释系统100

4.2操作系统100

4.2.1什么是操作系统101

4.2.2操作系统的功能101

4.2.3操作系统的分类102

4.2.4几种常用的操作系统103

4.3工具软件112

4.3.1下载软件112

4.3.2FTP工具软件114

4.3.3图像浏览软件114

4.3.4截图软件114

4.3.5PDF文件阅读软件115

4.3.6词典工具115

4.3.7文件压缩软件116

4.3.8防毒软件116

本章小结116

习题117

第5章计算机应用软件119

5.1文字处理软件119

5.1.1Word 2007概述119

5.1.2文档的基本操作123

5.1.3文档的排版132

5.2电子表格软件144

5.2.1Excel 2007基本知识144

5.2.2工作表的建立146

5.2.3工作表的编辑和格式化155

5.2.4数据的图表化159

5.2.5数据列表163

5.2.6页面设置和打印165

5.3文稿演示软件166

5.3.1文稿演示软件的基本操作167

5.3.2格式化和美化演示文稿170

5.3.3动画、超链接和多媒体技术172

5.3.4放映和打印演示文稿177

本章小结178

习题179

第6章数据库系统及其应用183

6.1数据库系统的基本概念183

6.1.1数据库系统的定义183

6.1.2数据管理技术的发展184

6.1.3数据库系统的体系结构185

6.1.4数据库管理系统186

6.2结构化查询语言(SQL)概述188

6.2.1SQL的产生与发展188

6.2.2SQL的特点188

6.2.3SQL的功能189

6.3SQL的数据定义操作189

6.3.1基本表的定义、修改与撤销190

6.3.2索引的定义与撤销193

6.4SQL的数据查询操作193

6.4.1查询语句的一般形式194

6.4.2简单查询195

6.4.3多表查询196

6.4.4嵌套查询197

6.5SQL的数据更新操作197

6.5.1插入操作197

6.5.2删除操作198

6.5.3修改操作199

6.6几种新型的数据库系统199

6.6.1分布式数据库199

6.6.2多媒体数据库200

6.6.3并行数据库200

6.6.4演绎数据库200

6.6.5主动数据库201

6.6.6数据仓库201

6.7数据库系统的应用202

6.7.1信息与信息系统202

6.7.2事务处理系统203

6.7.3管理信息系统203

6.7.4决策支持系统204

6.7.5数据挖掘系统205

本章小结206

习题206

第7章多媒体技术及其应用210

7.1多媒体210

7.1.1媒体的定义210

7.1.2多媒体系统的主要特征211

7.1.3多媒体系统的技术研究与应用开发211

7.2超文本与超媒体212

7.2.1多媒体文档212

7.2.2超文本与超媒体的概念213

7.2.3超文本与超媒体示例213

7.2.4超文本系统的体系结构214

7.3多媒体技术215

7.3.1音频技术215

7.3.2图像和图形216

7.3.3视频和动画218

7.3.4多媒体数据压缩技术218

7.4多媒体通信系统技术220

7.4.1多媒体通信系统体系结构220

7.4.2H.323电视会议221

7.4.3H.324可视电话221

7.4.4IP电话222

7.5多媒体创作工具222

7.5.1音乐制作222

7.5.2图形与图像制作223

7.5.3动画制作224

7.5.4视频影像处理224

7.5.5多媒体图文制作224

7.5.6Web创作225

7.5.7文字的艺术修饰与多媒体演示文稿制作226

7.6多媒体编辑语言226

7.6.1HTML与DHTML226

7.6.2JavaScript227

7.6.3ASP227

7.6.4PHP228

7.6.5XML228

7.6.6移动开发229

7.7虚拟现实技术230

7.7.1VRML230

7.7.2虚拟现实技术的应用232

7.7.3VR、AR及MR间的区别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点233

本章小结234

习题234

第8章计算机网络及其应用236

8.1数据通信与连通性236

8.1.1数据通信与连通性的定义236

8.1.2连通方法236

8.1.3用户端连接选项237

8.1.4通信信道238

8.1.5数据传输239

8.2计算机网络体系结构240

8.2.1计算机网络的定义240

8.2.2计算机网络的术语241

8.2.3计算机网络的结构241

8.2.4计算机网络的互联设备243

8.3计算机网络的分类和使用方式244

8.3.1计算机网络的分类244

8.3.2构架计算机网络的策略245

8.4Internet与TCP/IP协议246

8.4.1Internet的起源246

8.4.2Internet的应用247

8.4.3Internet的工作方式247

8.4.4Internet中计算机的地址和命名248

8.4.5Internet的连接249

8.5Internet的服务功能249

8.5.1Email249

8.5.2讨论组251

8.5.3FTP文件传输251

8.5.4Telnet远程登录252

8.6Web和浏览器253

8.6.1Web253

8.6.2浏览器253

8.6.3搜索引擎254

8.7局域网的基础构架255

8.7.1以太网256

8.7.2令牌环网258

8.7.3FDDI网258

8.7.4ATM网259

8.7.5无线局域网259

8.8物联网260

8.8.1物联网的基本概念260

8.8.2物联网的组成261

8.8.3物联网的相关技术261

8.8.4物联网的应用模式与在我国的应用现状263

8.9企业内部网和外联网264

8.9.1内部网264

8.9.2外联网265

8.10集群与网格技术265

8.10.1集群系统265

8.10.2网格266

8.10.3云技术266

本章小结266

习题267

第9章软件工程269

9.1软件工程的概念269

9.1.1为什么提出软件工程269

9.1.2什么是软件工程270

9.1.3软件生存周期271

9.2软件开发模型271

9.2.1瀑布模型272

9.2.2渐增模型272

9.2.3演化模型273

9.2.4螺旋模型273

9.2.5喷泉模型274

9.2.6转换模型274

9.2.7智能模型274

9.3软件开发方法275

9.3.1模块化方法275

9.3.2结构化方法275

9.3.3面向数据结构方法276

9.3.4面向对象方法277

9.3.5统一建模语言278

9.3.6软件复用和构件技术280

9.4软件过程和过程改进283

9.4.1软件过程283

9.4.2软件过程工程283

9.4.3软件过程模型284

9.4.4软件过程实施285

9.4.5软件过程改进286

9.4.6软件能力成熟度模型287

本章小结289

习题290

第10章计算机信息安全技术291

10.1计算机信息安全面临的威胁291

10.1.1信息安全的重要性291

10.1.2安全问题的现状291

10.1.3计算机信息安全的定义及威胁信息安全的手段292

10.1.4计算机信息安全的因素293

10.1.5信息安全的策略与网络安全体系结构294

10.2保密技术295

10.2.1保密防护技术与泄密发现技术295

10.2.2计算机系统的保密技术296

10.2.3Internet中使用的密码技术299

10.3防御技术300

10.3.1防火墙的概念301

10.3.2防火墙技术301

10.3.3防火墙的结构303

10.3.4身份鉴别和访问权限控制304

10.4虚拟专用网306

10.4.1什么是VPN306

10.4.2VPN的分类及其用途307

10.5审计与监控技术308

10.5.1审计与监控的准则308

10.5.2审计与监控309

10.6计算机病毒311

10.6.1计算机病毒的定义311

10.6.2计算机病毒的发展311

10.6.3计算机病毒的检测与防治313

10.7无线传感器网络与智能卡的安全314

10.7.1无线传感器网络的安全314

10.7.2智能卡的安全315

本章小结316

习题316

第11章计算机的应用领域318

11.1制造业318

11.1.1计算机辅助设计318

11.1.2计算机辅助制造319

11.1.3计算机集成制造系统320

11.2商业321

11.2.1零售业322

11.2.2电子数据交换322

11.2.3电子商务323

11.3银行与证券业325

11.3.1电子货币325

11.3.2网上银行与移动支付326

11.3.3证券市场信息化327

11.4交通运输业327

11.4.1交通监控系统327

11.4.2坐席预订与售票系统328

11.4.3全球卫星定位系统328

11.4.4地理信息系统330

11.4.5智能交通系统331

11.4.6车载GPS智能导航系统332

11.5办公自动化与电子政务334

11.5.1办公自动化334

11.5.2电子政务334

11.6教育领域335

11.6.1校园网335

11.6.2远程教育336

11.6.3计算机辅助教育337

11.6.4计算机教学管理系统337

11.7医学领域337

11.7.1医学专家系统338

11.7.2远程医疗系统338

11.7.3数字化医疗仪器338

11.7.4病员监护与健康护理339

11.7.5医学研究339

11.8科学研究339

11.8.1科技文献的存储与检索339

11.8.2科学计算340

11.8.3计算机仿真341

11.9艺术与娱乐341

11.9.1音乐与舞蹈341

11.9.2美术与摄影341

11.9.3电影与电视342

11.9.4多媒体娱乐与游戏342

11.10人工智能343

11.10.1人工智能概述343

11.10.2人工智能发展历程343

11.10.3人工智能的应用345

11.10.4人工智能的未来发展347

本章小结347

习题347

第12章职业道德与择业349

12.1信息产业界的道德准则349

12.1.1“绿色”信息产业349

12.1.2计算机科学与技术专业人员的道德准则351

12.1.3企业道德准则352

12.1.4计算机用户道德352

12.1.5安全与隐私353

12.2信息产业的法律法规355

12.2.1与计算机知识产权有关的法律法规355

12.2.2计算机软件保护356

12.2.3软件资产价值评估358

12.3专业岗位与择业361

12.3.1与计算机科学与技术专业有关的职业种类362

12.3.2与计算机科学与技术专业有关的职位362

12.3.3终生学习363

本章小结364

习题365

参考文献367