大学计算机基础-(第2版)

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作者：李暾等编著

出版社：清华大学出版社

本类榜单：教材

分类：教材 > 研究生/本科/专科教材 > 工学

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图文详情

ISBN：9787302483632
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
开本：32开
页数：320
出版时间：2017-10-01
条形码：9787302483632 ; 978-7-302-48363-2

本书特色

本书兼顾计算机科学基础知识和计算思维，以计算思维相关内容为主，将信息表示、计算机系统、操作系统、网络、多媒体技术等知识穿插进来，选择Python作为计算实践的语言，内容更偏重于如何应用计算思维解决各领域问题，各领域包括计算机科学领域。实践内容将在授课内容的基础上进行拓展，并要求学生运用Python及相关的配套库进行问题求解练习。*终，通过应用问题求解的讲授和实践，培养学生在理解计算机系统的基础上，主动在各自专业学习中利用计算思维的方法和技能，进行问题求解的能力，并能动手解决具有一定难度的实际问题。本书内容丰富，语言浅显易懂，案例驱动，概念清晰，实用性强，适合作为高等学校计算机基础课程的教材，也可以作为计算机培训、计算机等级考试和计算机初学者的参考书。

内容简介

本书特色：统筹兼顾，综合安排计算机科学基础知识与计算思维内容。双重作用，将计算机基础知识作为计算思维应用的研究对象。内容较广，用多领域案例，向学生展现计算思维的应用。前置要求低，读者可无程序设计背景知识，适用于大学新生。

目录大学计算机基础(第2版)第1章计算与社会1 1.1计算概论1 1.2计算装置发展简史4 1.2.1机械式计算装置4 1.2.2图灵机和图灵7 1.2.3现代电子计算机9 1.2.4计算机的发展趋势12 1.3计算技术的应用13 1.4信息化社会与人18 1.5小结20 1.6习题20 第2章Python简介21 2.1引言21 2.2Python基本元素22 2.2.1对象、表达式和数值类型22 2.2.2变量和赋值24 2.3分支语句25 2.4str类型与输入27 2.5循环28 2.6内置数据结构29 2.6.1列表29 2.6.2元组32 2.6.3字典33 2.7函数33 2.8面向对象基础36 2.9Python编程示例——模拟图灵机40大学计算机基础(第2版)目录2.10小结44 2.11习题44 第3章计算思维与计算机问题求解47 3.1计算思维48 3.1.1计算思维简介48 3.1.2一个例子——混沌现象49 3.2计算机问题求解50 3.2.1基本步骤51 3.2.2Eratosthenes的筛子51 3.3算法、数据结构与程序54 3.3.1算法54 3.3.2数据结构56 3.3.3程序58 3.4算法设计59 3.4.1算法设计基础59 3.4.2算法设计常用策略60 3.4.3算法示例61 3.4.4算法复杂度66 3.5程序设计语言68 3.5.1程序设计语言及其分类69 3.5.2Python实现编译器示例71 3.6软件开发方法及示例74 3.6.1软件开发方法74 3.6.2结构化程序设计示例76 3.7小结79 3.8习题80 第4章信息编码及数据表示82 4.1信息论基础83 4.2进制85 4.2.1进制的概念85 4.2.2二进制86 4.2.3八进制和十六进制89 4.2.4二进制与八进制、十六进制之间的转换89 4.3数字电路及模拟90 4.3.1逻辑门的建模与模拟91 4.3.2加法器建模与模拟94 4.3.3存储电路建模与模拟96 4.4计算机数值表示98 4.4.1计算机码制99 4.4.2定点数和浮点数101 4.5信息的数字化103 4.5.1数值的数字化103 4.5.2字符的数字化105 4.5.3汉字编码107 4.5.4Ｕｎｉｃｏｄｅ码108 4.6信息处理示例——加解密109 4.6.1RSA加密原理109 4.6.2RSA的Python实现110 4.7小结114 4.8习题114 第5章计算机系统组成与结构118 5.1概述119 5.1.1计算机硬件系统的结构119 5.1.2计算机软件121 5.2中央处理器122 5.2.1CPU的结构122 5.2.2指令系统123 5.2.3CPU的工作过程125 5.2.4CPU高级话题126 5.3存储系统128 5.3.1主存储器系统129 5.3.2辅存储器系统131 5.3.3高速缓存133 5.4总线134 5.5输入输出系统135 5.5.1系统结构与控制135 5.5.2常见的输入输出设备137 5.6Python构建冯·诺依曼体系结构模拟器140 5.7计算机软件概述144 5.7.1软件与软件的组成144 5.7.2软件的特点145 5.7.3几类常用的软件146 5.7.4软件的安全与保护149 5.8小结149 5.9习题150 第6章操作系统152 6.1概述153 6.1.1操作系统发展简史153 6.1.2操作系统基础155 6.1.3常用的操作系统156 6.2进程管理158 6.2.1进程与程序158 6.2.2进程状态160 6.2.3进程管理与调度161 6.2.4利用Python查看进程信息163 6.3存储管理165 6.3.1存储管理概述165 6.3.2存储管理方式167 6.3.3利用Python查看系统存储信息170 6.4文件管理172 6.4.1文件与文件系统172 6.4.2文件组织结构174 6.4.3目录与文件控制块175 6.4.4文件存储空间管理177 6.4.5Python文件操作178 6.5设备管理180 6.5.1设备管理基础180 6.5.2输入输出软件系统181 6.6用户接口183 6.7操作系统的加载185 6.8小结186 6.9习题186 第7章计算机网络及应用188 7.1计算机网络基础189 7.1.1计算机网络的发展历史189 7.1.2计算机网络的分类191 7.1.3计算机网络体系结构与协议192 7.1.4计算机网络传输介质及设备197 7.2局域网199 7.2.1局域网概述199 7.2.2介质访问控制协议200 7.2.3以太网203 7.3Internet基础204 7.3.1Internet概述204 7.3.2TCP/IP协议206 7.3.3Python TCP/IP网络编程211 7.4Internet应用215 7.4.1万维网215 7.4.2电子邮件218 7.4.3文件传输219 7.4.4搜索引擎220 7.4.5Python编程发送电子邮件221 7.5无线网络222 7.6物联网225 7.7Python案例——抓取网页227 7.8小结232 7.9习题232 第8章数据库技术应用基础233 8.1概述233 8.1.1数据管理发展简史235 8.1.2数据库的基本概念235 8.1.3数据库技术管理数据的主要特征237 8.1.4数据库的应用238 8.2数据模型240 8.2.1概念模型241 8.2.2逻辑模型245 8.2.3ER模型到关系模型的转化249 8.3数据库管理系统249 8.3.1数据库管理系统的功能250 8.3.2常见数据库管理系统软件251 8.4Python数据库程序设计示例253 8.5数据分析示例255 8.6小结260 8.7习题260 第9章多媒体技术基础262 9.1概述263 9.1.1多媒体的基本概念263 9.1.2多媒体计算机系统组成264 9.1.3多媒体技术的主要应用266 9.2数字音频267 9.2.1声音的数字化267 9.2.2数字音频的技术指标268 9.2.3数字音频处理269 9.2.4常用音频文件格式271 9.3数字图像处理技术272 9.3.1图像的颜色272 9.3.2图像的数字化274 9.3.3数字图像的属性275 9.3.4位图与矢量图276 9.3.5图像的加工处理277 9.3.6常用图像文件格式278 9.3.7Python绘制分形图形279 9.4视频和动画技术282 9.4.1视频基础282 9.4.2常用视频文件格式283 9.4.3计算机动画概述283 9.4.4动画文件格式284 9.5多媒体数据压缩284 9.5.1概述284 9.5.2数据压缩标准287 9.5.3数据压缩示例及Python实现287 9.6Python示例——生成验证码293 9.7小结294 9.8习题294 第10章计算机发展新技术297 10.1高性能计算298 10.1.1高性能计算的含义及意义298 10.1.2高性能计算的关键技术299 10.1.3高性能计算的典型应用303 10.1.4高性能计算的发展挑战303 10.2云计算与大数据305 10.2.1云计算305 10.2.2大数据307 10.3人工智能309 10.3.1人工智能的基本概念与发展历程309 10.3.2搜索310 10.3.3知识表示与推理311 10.3.4机器学习313 10.3.5智能控制316 10.4新型计算技术317 10.4.1量子计算317 10.4.2光计算318 10.4.3生物计算318 10.5小结319 10.6习题320 参考文献321

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节选

　　第5章计算机系统组成与结构【学习内容】　　本章介绍计算机系统的相关内容，主要知识点包括如下。　　(1)计算机系统的基本概念及其组成。　　(2)冯·诺依曼体系结构及其工作机制。　　(3)中央处理器的结构和工作原理。　　(4)存储系统的基础知识与工作原理。　　(5)总线结构、工作过程及常用标准。　　(6)输入输出控制方式。　　(7)计算机软件系统的分类、层次结构及主要功能。　　(8)计算思维在计算机系统中的体现。　　【学习目标】　　通过本章的学习，读者应掌握以下内容。　　(1)了解计算机系统的组成，理解系统各部分的作用。　　(2)理解冯·诺依曼体系结构。　　(3)掌握中央处理器的工作过程。　　(4)理解存储系统的设计原理、构成和工作原理。　　(5)理解输入输出系统的构成和控制方式，掌握基本术语和一些指标的计算方法。　　(6)理解总线结构、工作原理以及评价指标。　　(7)了解CISC、RISC、流水及并行处理等概念。　　(8)了解计算机软件系统的分类、层次结构及主要功能。　　(9)了解对复杂系统如冯·诺依曼体系结构的抽象与模拟的方法。本章主要介绍信息处理的核心装置——计算机的硬件系统，包括其结构、如何支持信息处理，以及各部分在信息处理中的作用。首先从全局角度介绍计算机系统的体系结构，以冯·诺依曼体系结构为依据，介绍计算机系统的硬件构成。然后围绕该体系结构的各部件，介绍它们如何进行信息表示、信息传递和信息处理，偏重于各部件的核心构成以及基本工作原理，并用模拟的方法进行研究。*后介绍软件系统的基础知识。大学计算机基础(第2版)第5章计算机系统组成与结构5.1概述　　一般来说，计算机是一种可编程的机器，它接收输入，存储并且处理数据，然后按某种有意义的格式进行输出。可编程指的是能给计算机下一系列的命令，并且这些命令能被保存在计算机中，并在某个时刻能被取出执行。　　通常所说的计算机实际上指的是计算机系统，它包括硬件和软件两大部分。硬件系统指的是物理设备，包括用于存储并处理数据的主机系统，以及各种与主机相连的、用于输入和输出数据的外部设备，如键盘、鼠标、显示器和磁带机等，根据其用途又分为输入设备和输出设备。计算机的硬件系统，是整个计算机系统运行的物理平台。计算机系统要能发挥作用，仅有硬件系统是不够的，还需要具备完成各项操作的程序，以及支持这些程序运行的平台等条件，这就是软件系统。所以，一个实际的计算机系统通常由图51所示的结构构成。　　图51计算机系统的构成　　……

作者简介

李暾男，博士，副教授，毕业于国防科技大学计算机科学与技术专业。长期从事计算机专业相关课程教学与研究工作，承担了“大学计算机基础”“计算机程序设计”“离散数学”“软件体系结构与设计”等课程的授课任务。在微处理器设计验证、卫星综合电子系统等方面发表论文50余篇，他引160余次。在ACM顶级教学会议ITiCSE、《计算机教育》等会议和期刊发表教学论文10余篇，进入EI检索3篇。

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