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第1章引论1

1.1计算机是什么1

1.2计算机模型2

1.2.1黑盒模型2

1.2.2具有程序能力的数据处理机3

1.3现代计算机模型3

1.3.1计算机的五个组成部分4

1.3.2程序存储原理5

1.4计算机系统5

1.4.1硬件系统5

1.4.2计算机软件7

1.4.3计算机是如何运行的9

1.5信息系统10

1.6因特网和万维网11

1.7计算机文化和计算思维12

本章小结13

习题114

第2章 数据表示及逻辑基础18

2.1概述18

2.2数制19

2.2.1常用数制19

2.2.2二进制数的基本运算20

2.2.3数制转换21

2.2.4原码、反码和补码23

2.2.5定点数和浮点数24

2.3编码和文本25

2.4多媒体数据26

2.4.1图形和图像26

2.4.2音频27

2.4.3视频28

2.4.4压缩编码29

2.5逻辑运算和门电路30

2.5.1逻辑关系30

2.5.2逻辑电路31

2.5.3加法器32

2.5.4存储单元电路33

2.5.5集成电路33

本章小结34

习题235

第3章 计算机硬件39

3.1概述39

3.2处理器41

3.2.1处理器芯片和结构41

3.2.2处理器的技术指标43

3.2.3 CISC和RISC44

3.3存储器44

3.3.1存储模式和存储容量44

3.3.2内存45

3.3.3外存46

3.3.4固态存储器48

3.3.5存储器的主辅结构48

3.4输入和输出49

3.4.1端口50

3.4.2输入设备50

3.4.3输出设备52

3.5系统总线和USB54

本章小结55

习题356

第4章操作系统60

4.1概述60

4.2常用的操作系统62

4.3操作系统的结构64

4.4操作系统的功能65

4.4.1进程管理66

4.4.2存储器管理67

4.4.3设备管理68

4.4.4启动和停机70

4.5文件管理70

4.5.1文件和文件系统71

4.5.2命名文件71

4.5.3文件存取73

4.5.4文件的存储结构74

4.5.5文件系统的安全75

本章小结76

习题477

第5章算法基础81

5.1概述81

5.2算法的三种结构82

5.3算法的表示和发现83

5.4算法举例85

5.4.1基本算法85

5.4.2迭代87

5.4.3递归88

5.4.4排序89

5.4.5查找90

5.5算法的方法学91

5.5.1贪心算法91

5.5.2分治法92

5.5.3动态规划92

5.5.4回溯法93

5.6数据表达和数据结构95

本章小结97

习题597

第6章语言、程序和软件101

6.1概述101

6.2程序和指令102

6.2.1程序：按步骤执行102

6.2.2指令和指令系统102

6.3程序设计语言103

6.3.1机器语言和指令103

6.3.2汇编语言105

6.3.3面向过程的高级语言105

6.3.4面向对象的程序设计语言106

6.3.5其他语言108

6.4翻译系统：程序的程序109

6.5高级语言的概念110

6.5.1数据类型110

6.5.2基本语句112

6.5.3分支语句113

6.5.4循环语句113

6.5.5函数和方法114

6.6怎样编写程序115

6.7软件工程116

本章小结118

习题6119

第7章数据库123

7.1概述123

7.2数据库系统124

7.3关系型数据库126

7.3.1数据库模型126

7.3.2关系型数据库127

7.3.3关系运算128

7.3.4 SQL129

7.4数据库技术130

7.4.1其他类型的数据库130

7.4.2决策支持和数据仓库132

7.4.3数据挖掘和大数据132

7.5构建数据库系统133

本章小结134

习题7135

第8章网络138

8.1通信基础138

8.1.1数据传输速率和带宽139

8.1.2通信介质139

8.1.3通信理论基础141

8.2网络技术和类型143

8.2.1网络传输143

8.2.2网络类型144

8.3组建网络146

8.3.1网络设备146

8.3.2网络模型和网络协议148

8.3.3局域网协议和组网技术149

8.3.4服务器和网络软件151

8.4因特网152

8.4.1 TCP/IP152

8.4.2 IP网络153

8.4.3接入因特网156

8.4.4因特网服务157

8.4.5搜索引擎159

8.4.6 Web服务和移动互联网160

8.4.7电子货币和电子商务160

8.4.8无限的因特网161

本章小结162

习题8163

第9章高级主题168

9.1高性能计算168

9.1.1并行计算168

9.1.2分布式计算169

9.1.3集群计算169

9.1.4云计算170

9.2人工智能171

9.2.1图灵测试171

9.2.2推理：知识表达172

9.2.3专家系统173

9.2.4神经网络174

9.2.5机器人175

9.2.6自然语言处理176

9.2.7有关人工智能的几个问题177

9.3虚拟现实178

9.4自动机理论179

9.4.1有限自动机179

9.4.2图灵机180

9.4.3细胞自动机181

9.5可计算理论181

9.5.1可计算函数181

9.5.2哥德尔数182

9.5.3计算复杂性183

9.5.4停机问题185

9.6信息安全185

9.6.1信息安全工程186

9.6.2计算机病毒186

9.6.3黑客和防火墙187

9.7信息社会188

9.7.1社会影响188

9.7.2软件版权和自由软件190

9.7.3计算机与环境和健康191

本章小结193

习题9194

附录A ASCII码表198

附录B常用术语英汉对照表201

参考文献221