大学计算机基础(第三版)

目 录 **部分 基 础 知 识 第1章 计算思维导论..............................11.1 计算机科学........................................1 1.2 计算与计算思维.................................2 1.2.1 计算的含义............................2 1.2.2 思维概述 ................................4 1.2.3 计算思维的概念.....................5 1.3 数与计算工具....................................7 1.3.1 数与计算 ................................7 1.3.2 计算工具 ................................9 1.3.3 计算机的雏形.......................13 1.3.4 计算机的理论基础...............15 1.3.5 电子计算机的诞生...............17 1.3.6 计算机的分代.......................20 1.3.7 现代计算机在中国的发展....21 1.3.8 计算机的特点和应用...........23 1.4 计算理论..........................................26 1.4.1 可计算性问题.......................26 1.4.2 计算复杂性..........................27 1.4.3 计算模型：图灵机...............29 1.4.4 求解问题过程.......................30 1.5 典型问题的思维与算法...................32 1.5.1 数据有序排列——排序 算法......................................32 1.5.2 汉诺塔求解——递归思想....33 1.5.3 国王婚姻问题——并行 计算......................................34 1.5.4 旅行商问题——*优化思想 ..35 1.5.5 计算思维的应用...................36 1.6 信息社会与知识社会.......................38 1.6.1 信息和信息社会...................39 1.6.2 信息社会特征.......................40 1.6.3 个人素质与信息素养...........41 小结..........................................................43 习题..........................................................43 第2章 计算机中的信息表示.................. 45 2.1 数制与转换......................................45 2.1.1 进位计数制..........................45 2.1.2 数制间的转换.......................47 2.1.3 二进制数的运算规则...........49 2.2 数据的存储单位...............................50 2.3 数值数据的表示...............................51 2.3.1 定点数与浮点数...................51 2.3.2 带符号数的表示...................53 2.4 信息编码..........................................55 2.4.1 十进制数的编码...................56 2.4.2 ASCII 编码............................56 2.4.3 汉字编码 ..............................58 2.4.4 Unicode 编码 ........................60 2.4.5 多媒体信息的表示...............60 小结..........................................................61 习题..........................................................61 第3章 计算机硬件系统......................... 63 3.1 计算机系统组成...............................63 3.2 计算机硬件基础...............................64 3.2.1 图灵机的理论模型...............64 3.2.2 冯·诺依曼体系结构...........64 3.2.3 计算机实现..........................64 3.2.4 计算机硬件构成...................66 3.2.5 计算机的指令系统与 工作原理 ..............................67 3.3 微型计算机概述...............................69 3.3.1 微型计算机的硬件组成........69 3.3.2 微型计算机的类型...............70 3.4 主机系统和外围设备.......................71 3.4.1 中央处理器..........................71 3.4.2 主板......................................74 3.4.3 存储器..................................77 3.4.4 I/O 总线与 I/O 接口..............83 3.4.5 其他外围设备.......................87 3.5 微型计算机配置参考.......................90 2 大学计算机基础（第三版） 小结..........................................................90 习题..........................................................91 第4章 计算机操作系统.........................924.1 计算机软件系统...............................92 4.1.1 计算机软件的概念...............92 4.1.2 计算机程序的工作机制........93 4.1.3 专有软件、自由软件和 开源软件 ..............................94 4.1.4 计算机软件与硬件 的关系..................................96 4.1.5 计算机软件的分类与 层次结构 ..............................96 4.2 操作系统的定义和类型...................98 4.2.1 什么是操作系统...................98 4.2.2 操作系统的分类...................99 4.2.3 操作系统的特征.................102 4.3 常见的操作系统.............................102 4.4 操作系统的结构和组成.................107 4.4.1 操作系统的层次结构.........107 4.4.2 操作系统的功能组成.........108 4.4.3 进程管理 ............................108 4.4.4 存储器管理........................111 4.4.5 设备管理 ............................114 4.4.6 文件管理 ............................118 4.5 Windows 操作系统 ........................130 4.5.1 概述....................................130 4.5.2 系统结构 ............................132 4.5.3 系统管理 ............................132 4.5.4 启动和停机........................134 小结........................................................135 习题........................................................135 第二部分 应 用 技 术 第5章 办公软件.................................137 5.1 办公软件包....................................137 5.2 文字处理软件................................139 5.2.1 文字处理概述.....................139 5.2.2 文字处理的基本概念.........139 5.2.3 Word 2010 的功能设计 与操作原理 ........................147 5.2.4 Word 2010 的文档 制作流程 ............................153 5.2.5 案例分析 ............................154 5.3 电子表格软件................................156 5.3.1 电子表格概述.....................156 5.3.2 电子表格的基本概念.........157 5.3.3 Excel 2010 的功能设计 与操作原理 ........................163 5.3.4 Excel 2010 表格的 制作流程 ............................168 5.3.5 案例分析 ............................169 5.4 演示文稿软件................................172 5.4.1 演示文稿概述.....................172 5.4.2 演示文稿基本概念.............172 5.4.3 PowerPoint 2010 的功能 设计与操作原理.................173 5.4.4 PowerPoint 2010 的 演示文稿制作流程.............176 5.4.5 案例分析 ............................177 小结........................................................178 习题........................................................179 第6章 数据库技术基础....................... 181 6.1 数据库基础知识.............................181 6.1.1 计算机数据管理的发展......181 6.1.2 数据库系统的基本概念......183 6.1.3 数据库系统的特点.............184 6.1.4 数据库系统的内部 体系结构 ............................185 6.1.5 数据库管理系统.................186 6.2 数据模型........................................187 6.2.1 数据模型的基本类型.........188 6.2.2 数据模型的组成要素.........188 6.3 E-R 模型........................................188 6.3.1 E-R 模型的基本概念.........189 6.3.2 E-R 模型的图示法.............189 6.4 逻辑数据模型的基本类型.............191 6.4.1 层次数据模型.....................191 6.4.2 网状数据模型.....................191 6.4.3 关系数据模型.....................192 6.5 关系数据库....................................192 6.5.1 关系术语 ............................192 6.5.2 关系的完整性.....................194 6.5.3 关系运算 ............................194 6.5.4 关系规范化........................196 目 录 3 6.6 数据库设计与管理.........................201 6.6.1 数据库设计概述.................201 6.6.2 数据库设计的需求分析......201 6.6.3 数据库概念设计.................202 6.6.4 数据库的逻辑设计.............202 6.6.5 数据库的物理设计.............203 6.6.6 数据库管理........................203 6.7 Access 2010 概述 ...........................203 6.7.1 Access 2010 的功能 及特性................................203 6.7.2 Access 2010 数据库对象....204 6.7.3 表的设计 ............................205 小结........................................................209 习题........................................................209 第7章 计算机网络基础....................... 211 7.1 计算机网络概述.............................211 7.1.1 计算机网络的组成 与分类................................211 7.1.2 计算机网络通信基础.........214 7.1.3 计算机网络工作模式.........219 7.2 组建网络：模型、协议与设备......220 7.2.1 OSI 参考模型......................220 7.2.2 网络协议 ............................222 7.2.3 网络设备 ............................224 7.2.4 局域网协议和组网技术......228 7.2.5 虚拟专网 ............................231 7.2.6 网络服务器和操作系统......231 7.2.7 网络应用程序.....................232 7.3 网络的网络：因特网.....................232 7.3.1 因特网的历史.....................232 7.3.2 因特网的核心技术： TCP/IP................................234 7.3.3 内网和外网........................234 7.3.4 网络地址：IP 地址和域名、 动态地址管理和分配.........236 7.3.5 子网、代理服务器 和 NAT ...............................240 7.3.6 网络命令 ............................241 7.3.7 接入因特网........................242 7.4 因特网的资源................................244 7.4.1 WWW 和网站 .....................244 7.4.2 电子邮件和新闻组.............245 7.4.3 文件传输：FTP..................246 7.4.4 BBS.....................................246 7.4.5 博客、微博和微信.............247 7.4.6 搜索引擎 ............................248 7.5 发展中的因特网.............................250 7.5.1 Web 2.0 和 Web 3.0.............250 7.5.2 GPS和智能手机 .................251 7.5.3 电子商务和电子货币.........251 7.5.4 Internet 2 和未来的网络.....252 7.6 网络计算........................................252 7.6.1 企业计算 ............................253 7.6.2 网格计算 ............................254 7.6.3 对等计算 ............................254 7.6.4 普及计算 ............................255 小结........................................................256 习题........................................................256 第8章 多媒体技术基础....................... 257 8.1 多媒体概述....................................257 8.1.1 多媒体技术的基本概念......257 8.1.2 多媒体信息处理的 关键技术 ............................259 8.1.3 多媒体技术的应用领域......260 8.1.4 多媒体技术的发展方向......261 8.2 多媒体系统....................................262 8.2.1 多媒体系统简介.................262 8.2.2 多媒体硬件系统.................262 8.2.3 多媒体软件系统.................263 8.3 数字图形图像处理.........................264 8.3.1 图形图像的基本概念.........264 8.3.2 位图图像和矢量图形.........265 8.3.3 数字图像的获取.................266 8.3.4 数字图像的压缩.................266 8.3.5 数字图像的存储.................267 8.3.6 数字图像处理与应用.........268 8.3.7 计算机合成图像的处理 与应用................................270 8.4 数字声音处理................................271 8.4.1 声音信号数字化.................271 8.4.2 常见数字声音的 文件格式 ............................274 8.4.3 数字声音的处理应用—— 语音识别 ............................275 4 大学计算机基础（第三版） 8.5 数字视频处理................................276 8.5.1 数字视频基本概念.............276 8.5.2 视频信号数字化.................277 8.5.3 数字视频的存储与表示......280 8.5.4 数字视频的处理与应用......282 小结........................................................283 习题........................................................283 第9章 信息社会与安全.......................2849.1 社会影响........................................284 9.1.1 社会问题 ............................284 9.1.2 计算机犯罪........................285 9.2 计算机与环境................................285 9.