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第1章 计算机发展简史1

1.1第一台电子数字计算机的诞生1

1.1.1早期的计算工具1

1.1.2机械计算机2

1.1.3机电计算机6

1.1.4电子计算机7

1.2计算机的发展9

1.2.1第一代计算机9

1.2.2第二代计算机10

1.2.3第三代计算机12

1.2.4第四代计算机13

1.2.5第五代计算机14

1.2.6计算机的发展趋势16

1.2.7计算机的分类17

1.2.8计算机的特点19

1.2.9计算机的应用领域21

1.3中国计算机发展简史22

1.4著名的计算机公司24

1.4.1 Intel公司25

1.4.2 IBM公司27

1.4.3微软公司29

1.4.4联想集团31

1.5著名的计算机科学家32

1.5.1图灵32

1.5.2冯·诺依曼34

1.5.3吴文俊35

1.5.4王选36

1.5.5金怡濂37

1.6计算机学术组织38

1.6.1美国电气和电子工程师学会计算机协会39

1.6.2美国计算机学会40

1.6.3中国计算机学会41

1.7计算机奖项42

1.7.1图灵奖42

1.7.2计算机先驱奖46

1.8小结51

习题52

思考题52

课外阅读建议52

第2章 计算机专业知识体系54

2.1计算机专业学生应具备的素质和能力54

2.2计算机专业知识体系57

2.3计算机专业实践教学体系63

2.4小结64

习题65

思考题65

第3章 计算机基础知识66

3.1计算机的基本组成及工作原理66

3.1.1计算机的基本组成66

3.1.2计算机的工作原理67

3.2计算机硬件子系统68

3.2.1中央处理器68

3.2.2内存储器69

3.2.3外存储器71

3.2.4输入设备75

3.2.5输出设备76

3.2.6主板78

3.2.7总线80

3.3计算机软件子系统81

3.3.1系统软件82

3.3.2应用软件83

3.4数据表示85

3.4.1计算机中的数制85

3.4.2数值型数据的表示87

3.4.3字符型数据的编码表示89

3.4.4汉字的编码表示91

3.5数据存储93

3.5.1文件命名93

3.5.2按层次组织文件95

3.6多媒体技术基础95

3.6.1多媒体概述95

3.6.2多媒体领域的关键技术98

3.6.3多媒体技术的应用100

3.7小结102

习题102

思考题102

第4章 操作系统与网络知识104

4.1操作系统的形成与发展104

4.1.1操作系统概念104

4.1.2操作系统的形成106

4.1.3操作系统的发展108

4.1.4操作系统的特征111

4.2操作系统的功能112

4.2.1处理器管理功能112

4.2.2存储器管理功能114

4.2.3设备管理功能115

4.2.4文件管理功能116

4.2.5网络与通信管理功能117

4.2.6用户接口117

4.3操作系统实例118

4.3.1 CP／M操作系统118

4.3.2 DOS操作系统119

4.3.3 Windows操作系统119

4.3.4 UNIX操作系统120

4.3.5 Linux操作系统120

4.3.6 VxWorks操作系统121

4.4计算机网络概述121

4.4.1计算机网络的发展历程121

4.4.2计算机网络的定义123

4.4.3计算机网络的分类123

4.4.4计算机网络的拓扑结构124

4.4.5计算机网络的功能和应用126

4.4.6计算机网络的传输介质127

4.4.7网络计算模式128

4.5计算机网络体系结构130

4.5.1开放系统互连参考模型130

4.5.2 TCP／IP参考模型132

4.5.3常用的网络连接设备133

4.6因特网技术134

4.6.1因特网的发展134

4.6.2 IP地址和域名136

4.6.3因特网接入方式138

4.6.4因特网服务139

4.7小结143

习题143

思考题144

第5章 程序设计知识145

5.1程序设计语言145

5.1.1机器语言146

5.1.2汇编语言146

5.1.3高级语言147

5.1.4结构化程序设计语言149

5.1.5面向对象程序设计语言150

5.1.6可视化程序设计语言152

5.1.7人工智能程序设计语言152

5.2 C语言程序设计153

5.2.1 C语言的基本要素153

5.2.2 C语言的数据类型155

5.2.3 C语言的运算符及表达式155

5.2.4 C语言语句156

5.2.5 C语言程序的三种基本结构157

5.2.6程序设计风格160

5.2.7算法设计与分析160

5.3数据结构163

5.3.1概念和术语164

5.3.2线性结构165

5.3.3树形结构167

5.3.4图状结构170

5.4编译原理172

5.4.1编译程序概述172

5.4.2词法分析173

5.4.3语法分析173

5.4.4中间代码生成174

5.4.5中间代码优化175

5.4.6目标代码生成175

5.4.7编译程序的开发176

5.5小结176

习题176

思考题177

第6章 软件开发知识178

6.1数据库原理及应用178

6.1.1关系数据库178

6.1.2关系数据库语言179

6.1.3常用关系数据库管理系统180

6.1.4数据库应用系统开发工具182

6.1.5数据库设计182

6.1.6数据库的发展184

6.2软件工程188

6.2.1软件开发的复杂性189

6.2.2软件工程的基本原则190

6.2.3软件开发方法191

6.2.4系统分析193

6.2.5系统设计195

6.2.6系统实施198

6.2.7系统运行与维护200

6.2.8软件工具200

6.3小结201

习题201

思考题202

第7章 计算机系统安全知识203

7.1计算机系统安全威胁203

7.2计算机系统安全概念204

7.3反病毒技术205

7.3.1计算机病毒的发展205

7.3.2计算机病毒的特征207

7.3.3计算机病毒的危害208

7.3.4计算机病毒的防治208

7.4反黑客技术210

7.4.1黑客概念210

7.4.2黑客攻击方式210

7.4.3黑客的防范211

7.5防火墙技术212

7.5.1防火墙概念212

7.5.2防火墙的功能213

7.5.3防火墙的结构213

7.6入侵检测技术215

7.6.1入侵检测系统的功能215

7.6.2入侵检测系统的分类216

7.6.3入侵检测技术217

7.7数据加密技术217

7.7.1数据加密概述217

7.7.2古典加密方法218

7.7.3现代加密方法220

7.8安全认证技术221

7.8.1消息认证222

7.8.2数字签名222

7.8.3 PKI223

7.9计算机系统安全法律规章与职业道德224

7.10小结226

习题226

思考题226

第8章 计算机领域的典型问题228

8.1图论问题228

8.1.1哥尼斯堡七桥问题228

8.1.2哈密顿回路问题230

8.1.3中国邮路问题230

8.2算法复杂性问题231

8.2.1汉诺塔问题231

8.2.2旅行商问题233

8.2.3 NP完全问题234

8.3计算机智能问题235

8.3.1图灵测试235

8.3.2西尔勒中文小屋235

8.3.3博弈问题237

8.4并发控制问题239

8.4.1生产者-消费者问题239

8.4.2哲学家共餐问题240

8.5小结241

习题241

思考题241

第9章 计算机学科方法论242

9.1计算机学科方法论简介242

9.1.1计算机学科的发展242

9.1.2计算机专业教学背景243

9.2计算机学科的定义245

9.2.1计算的本质245

9.2.2计算机学科的根本问题245

9.3计算机学科方法论246

9.3.1计算机学科方法论的定义246

9.3.2计算机学科方法论的主要内容246

9.3.3计算机学科方法论研究的意义247

9.4计算机学科的三个过程248

9.5计算机学科中的核心概念249

9.6计算机学科中的数学方法253

9.6.1数学的基本特征253

9.6.2数学方法的作用253

9.6.3数学中的证明方法254

9.6.4递归方法与迭代方法255

9.6.5公理化方法257

9.6.6形式化方法257

9.7计算机学科中的系统科学方法258

9.7.1系统科学的基本思想258

9.7.2系统科学的基本概念259

9.7.3系统科学方法遵循的一般原则260

9.8小结261

习题261

思考题262

课外阅读建议262

词汇表263

参考文献270