計算機系統導論(第3版)（簡體書）

本書是計算機相關專業本科學生的入門教材，從整體角度對計算機學科作了全面、完整、系統的介紹。全書按計算機學科體系分五篇進行介紹，內容包括初識計算機――計算機全景圖；構建計算機――計算機系統介紹；開發計算機――計算機應用系統；研究計算機――計算機理論；人文計算機――計算機文化。本書為學生提供計算機學科整體平臺知識，為後續課程提供指導，為選修課程提供幫助，為選擇專業方向提供思路，為日後工作提供計算機知識基礎，為選擇職業拓寬門路。
本書內容全面、重點突出，兼顧原理與操作、概念與應用，以應用為核心，符合當代計算機技術發展潮流。
本書適合作為高等學校計算機相關專業(特別是應用型專業)本科學生“計算機導論”課程的教材。

本教材適合作為高等學校計算機相關專業(特別是應用型專業)本科學生“計算機導論”課程的教材。

第一篇 初識計算機――計算機全景圖
第1章 計算機基礎內容 2
1.1 概述 2
1.2 計算機的基本概念 3
1.2.1 計算機的含義 3
1.2.2 計算機的概念及其變遷 3
1.3 現代計算機系統 11
1.4 計算機學科概述 11
1.4.1 計算機學科的含義 11
1.4.2 計算機學科的內容 12
1.4.3 計算機學科體系 12
1.5 計算機教育 16
1.5.1 計算機學科知識 16
1.5.2 計算機能力 16
1.5.3 素質 17
小結 17
習題 18
第二篇 構建計算機――計算機系統介紹
第2章 計算機基礎技術――數字技術 21
2.1 二進制數字的基本知識 21
2.2 布爾代數 23
2.3 數字電路簡介 24
2.4 二進制數字及其操作的擴展表示 25
2.4.1 數值類型數據與操作 26
2.4.2 數值類型數據與運算的電信號實現 30
2.4.3 文本類型數據與操作 33
2.4.4 多媒體類型數據與操作 36
小結 40
習題 41
第3章 計算機硬件 42
3.1 計算機指令系統與數據 42
3.2 馮·諾依曼體系結構 43
3.3 中央處理器 45
3.4 存儲器 47
3.4.1 存儲器概述 47
3.4.2 主存儲器 49
3.4.3 外存儲器 50
3.5 輸入/輸出設備 51
3.5.1 常用輸入設備 51
3.5.2 常用輸出設備 53
3.6 總線與接口 54
3.6.1 總線 54
3.6.2 接口 55
3.6.3 計算機硬件的連接 57
3.6.4 計算機硬件組成與分類 57
3.6.5 計算機硬件的基本工作原理 59
3.7 計算機硬件的物理組成 60
小結 62
習題 63
第4章 計算機軟件 65
4.1 計算機軟件基礎 65
4.1.1 計算機系統與計算機軟件 65
4.1.2 計算機軟件的基本概念 66
4.1.3 軟件系統 66
4.2 操作系統 67
4.2.1 操作系統的作用 67
4.2.2 操作系統的結構 69
4.2.3 操作系統的安裝 69
4.2.4 進程管理 69
4.2.5 資源管理 72
4.2.6 用戶服務 75
4.2.7 軟硬件接口 76
4.2.8 常用操作系統 77
4.2.9 擴充操作系統 78
4.3 程序設計語言及其處理系統 78
4.3.1 程序 78
4.3.2 程序設計語言介紹 79
4.3.3 程序設計語言的基本組成 81
4.3.4 語言處理系統 83
4.3.5 程序設計 84
4.3.6 常用的程序設計語言 84
4.4 數據及數據庫管理系統 85
4.4.1 數據基礎 85
4.4.2 數據庫介紹 87
4.4.3 關系數據庫管理系統 88
*4.4.4 數據庫語言SQL 93
4.5 支撐軟件 96
4.6 應用軟件 96
4.6.1 應用軟件概述 96
4.6.2 應用軟件組成 97
小結 97
習題 99
第5章 計算機網絡 101
5.1 計算機網絡概述 101
5.2 計算機網絡組成 102
5.2.1 主機 102
5.2.2 通信網絡 102
5.2.3 協議 105
5.3 計算機網絡結構體系 106
5.4 計算機網絡的分類 107
5.4.1 局域網 107
5.4.2 廣域網 108
5.4.3 互聯網 109
小結 112
習題 113
第6章 計算機網絡軟件與應用 115
6.1 網絡軟件概述 115
6.1.1 網絡軟件的分布式結構 115
6.1.2 網絡軟件的分層構造 116
6.2 網絡中的系統軟件 118
6.2.1 網絡操作系統 118
6.2.2 基於網絡環境的數據庫管理系統 118
6.2.3 網絡程序設計語言 119
6.2.4 Web軟件開發工具 120
*6.3 網絡中的支撐軟件 120
6.4 網絡應用軟件 121
6.4.1 互聯網通信 121
6.4.2 Web應用技術 122
6.5 互聯網應用新技術 126
6.5.1 移動互聯網 126
6.5.2 物聯網 126
6.5.3 雲計算 128
6.5.4 大數據技術 129
6.6 互聯網＋ 134
6.6.1 “互聯網＋”中的幾個重要概念 134
6.6.2 “互聯網＋”中的六個應用 135
小結 139
習題 140
第7章 信息安全技術 143
7.1 信息安全概述 143
7.2 信息安全的均衡性原則 144
7.2.1 信息安全的4個層次 145
7.2.2 信息安全的六部分內容 145
7.2.3 信息安全的技術手段 146
7.2.4 信息安全標準 147
*7.3 信息安全的技術措施 148
7.3.1 身份鑒別 148
7.3.2 訪問控制技術 148
7.3.3 完整性技術 149
7.3.4 審計技術 149
7.3.5 入侵檢測技術 150
7.3.6 數據加密技術 150
7.3.7 防火牆技術 152
7.3.8 虛擬專用網技術 153
7.4 計算機病毒防治 153
小結 154
習題 155
第三篇 開發計算機――計算機應用系統
第8章 軟件工程 159
8.1 軟件工程概述 159
8.1.1 軟件危機與軟件工程 159
8.1.2 軟件工程的基本概念 160
8.2 軟件工程介紹 160
8.2.1 軟件開發方法 160
8.2.2 軟件開發過程 163
8.2.3 軟件開發工具 167
8.2.4 軟件產品的標準與文檔 167
8.2.5 軟件項目管理 169
8.2.6 軟件質量保證 170
8.3 基於結構化開發方法的軟件開發過程 170
8.3.1 結構化開發方法介紹 170
8.3.2 結構化分析方法 171
8.3.3 結構化設計方法 173
8.3.4 系統編碼 176
8.3.5 測試 176
8.3.6 運行與維護 176
小結 177
習題 177
第9章 計算機應用系統介紹 179
9.1 計算機應用系統組成 179
9.1.1 應用系統基礎平臺 180
9.1.2 應用系統的數據資源層 181
9.1.3 應用系統業務邏輯層 182
9.1.4 應用系統應用表現層 182
9.1.5 應用系統的用戶層 182
9.1.6 基於雲平臺的計算機應用系統組成 183
9.2 計算機應用分類 183
*9.3 計算機典型應用系統介紹 185
9.3.1 計算機應用系統之一――電子商務 185
9.3.2 計算機應用系統之二――在控制領域應用及嵌入式系統 189
9.3.3 計算機應用系統之三――在多媒體領域應用以及圖像處理 191
9.3.4 計算機應用系統之四――在智能領域應用以及專家系統 194
小結 197
習題 197
第10章 計算機應用系統開發 199
10.1 計算機應用系統開發概貌 199
10.2 計算機應用系統的開發步驟 199
*10.3 應用系統開發實例――嵌入式電子點菜系統 201
10.3.1 嵌入式電子點菜系統簡介 201
10.3.2 需求調查 202
10.3.3 系統分析 203
10.3.4 系統設計 205
10.3.5 系統平臺 206
10.3.6 系統更新設計 207
10.3.7 系統結構圖 208
10.3.8 系統的信息安全 208
10.3.9 系統實現 209
小結 209
習題 210
第四篇 研究計算機――計算機理論
第11章 算法與數據結構 212
11.1 算法基礎 212
11.1.1 算法的基本概念 212
11.1.2 算法的基本特徵 213
11.1.3 算法的基本要素 214
11.1.4 算法描述 214
11.1.5 算法設計 215
11.1.6 算法評價 216
11.1.7 一個完整的算法表示 218
11.1.8 算法與程序設計關係 218
*11.2 數據理論與數據結構 219
11.2.1 計算機數據組織的發展歷史 219
11.2.2 數據組成 220
11.2.3 數據元素 222
11.2.4 數據操縱 222
11.2.5 數據結構 223
11.2.6 線性結構 223
11.2.7 樹結構 227
11.2.8 圖結構 229
11.2.9 數據分類 231
小結 234
習題 236
第12章 計算機的數學基礎 237
*12.1 離散數學與計算機 237
12.1.1 概述 237
12.1.2 集合論 238
12.1.3 代數系統 242
12.1.4 圖論 244
12.1.5 數理邏輯 246
12.1.6 離散數學在計算機中的應用 249
12.2 可計算性理論――圖靈機與計算機 253
12.2.1 可計算性問題 253
12.2.2 圖靈機原理 253
12.2.3 圖靈-丘奇論題 255
12.2.4 圖靈機與計算機 256
小結 256
習題 257
第五篇 人文計算機――計算機文化
第13章 計算機與社會 259
13.1 計算機文化 259
13.2 計算機道德 260
13.3 計算機的法律與法規 261
13.4 信息社會中的教育 262
小結 263
習題 263
參考文獻 264