计算机科学基础

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第1章信息技术、互联网和个人1

1.1引言1

1.2信息系统2

1.3人员3

1.4软件5

1.4.1系统软件5

1.4.2应用软件6

1.5让IT为你所用: 免费防

病毒程序7

1.6硬件8

1.6.1计算机类型8

1.6.2个人计算机硬件9

1.7数据10

1.8互联互通和移动互联网11

1.9IT职业生涯12

1.10未来展望: 使用和理解

信息技术13

1.11小结14

1.12专业术语16

1.13习题17

第2章互联网、万维网和电子商务20

2.1引言20

2.2互联网和万维网21

2.3让IT为你所用: 在线娱乐22

2.4互联网访问23

2.4.1提供商23

2.4.2浏览器23

2.5Web实用程序25

2.5.1插件程序25

2.5.2过滤器26

2.5.3文件传输工具26

2.5.4互联网安全套件28

2.6通信29

2.6.1电子邮件29

2.6.2消息31

2.6.3社交网络32

2.6.4博客、微博、网播、

播客和维基34

2.7搜索工具35

2.7.1搜索引擎36

2.7.2专用搜索引擎36

2.7.3内容评估36

2.8电子商务37

2.9云计算39

2.10物联网40

2.11IT职业生涯41

2.12未来展望: 全新的汽车

仪表盘42

2.13小结43

2.14专业术语46

2.15习题48

第3章应用软件51

3.1引言51

3.2应用软件概述52

3.2.1用户界面52

3.2.2基本特征53

3.3通用应用程序54

3.3.1文字处理器54

3.3.2电子表格56

3.3.3演示图形57

3.3.4数据库管理系统58

3.4专用应用程序59

3.4.1图形程序59

3.4.2视频游戏设计软件61

3.4.3网页制作软件61

3.4.4其他专用应用程序62

3.5移动应用程序63

3.5.1应用程序63

3.5.2App商店64

3.6套装软件65

3.6.1办公套件65

3.6.2云套件65

3.6.3专用套件和实用

工具套件65

3.7IT职业生涯66

3.8让IT为你所用: Google Docs

67

3.9未来展望: 下一代用户界面

67

3.10小结68

3.11专业术语70

3.12习题71

第4章系统软件74

4.1引言74

4.2系统软件概述75

4.3操作系统76

4.3.1功能76

4.3.2特征76

4.3.3类别77

4.4移动操作系统78

4.5桌面操作系统79

4.5.1Windows操作系统79

4.5.2Mac操作系统80

4.5.3UNIX和Linux

操作系统81

4.5.4虚拟化82

4.6实用工具83

4.6.1Windows实用工具83

4.6.2实用工具套件87

4.7让IT为你所用: Mac OS X

操作系统的活动监视器87

4.8IT职业生涯89

4.9未来展望: 自修复计算机终结

系统崩溃和性能问题89

4.10小结90

4.11专业术语92

4.12习题93第5章系统单元96

5.1引言96

5.2系统单元概述97

5.2.1台式机97

5.2.2笔记本计算机98

5.2.3平板计算机98

5.2.4智能手机99

5.2.5可穿戴计算机99

5.2.6组件99

5.3系统主板100

5.4微处理器101

5.4.1微处理器芯片102

5.4.2专用处理器102

5.5存储器103

5.5.1RAM103

5.5.2ROM104

5.5.3闪存104

5.6扩展槽和扩展卡105

5.7总线106

5.8端口107

5.8.1标准端口107

5.8.2专用端口108

5.8.3电缆108

5.9让IT为你所用: 电视调谐器

108

5.10电源109

5.11电子数据和指令110

5.11.1数值表示111

5.11.2字符编码112

5.12IT职业生涯112

5.13未来展望: 脑内芯片112

5.14小结113

5.15专业术语116

5.16习题117

第6章输入输出设备120

6.1引言120

6.2什么是输入121

6.3键盘输入121

6.4定位指向设备122

6.4.1鼠标122

6.4.2触摸屏123

6.4.3游戏控制器123

6.4.4触控笔124

6.5扫描设备125

6.5.1光学扫描仪125

6.5.2读卡器125

6.5.3条形码阅读器126

6.5.4RFID阅读器126

6.5.5字符与标记识别设备

126

6.6图像捕捉设备127

6.6.1数码相机127

6.6.2网络摄像机128

6.7音频输入设备128

6.8什么是输出129

6.9显示器129

6.9.1指标129

6.9.2平板显示器130

6.9.3曲面显示器131

6.9.4电子书阅读器131

6.9.5其他类型显示器131

6.10让IT为你所用: 电子书133

6.11打印机133

6.11.1指标134

6.11.2喷墨打印机135

6.11.3激光打印机135

6.11.43D打印机135

6.11.5其他打印机136

6.12音频输出设备136

6.13输入输出组合设备137

6.13.1头戴式耳麦137

6.13.2多功能设备137

6.13.3电话137

6.13.4无人机138

6.13.5机器人138

6.13.6虚拟现实的头盔

和手套138

6.14让IT为你所用: Skype140

6.15人体工程学141

6.16IT职业生涯143

6.17未来展望: 增强现实

显示器143

6.18小结144

6.19专业术语148

6.20习题149

第7章辅助存储器152

7.1引言152

7.2存储153

7.3硬盘154

7.3.1内置硬盘155

7.3.2外置硬盘155

7.3.3性能优化156

7.4固态存储157

7.4.1固态硬盘驱动器158

7.4.2闪存卡158

7.4.3USB驱动器158

7.5光盘159

7.6云存储161

7.7让IT为你所用: 云存储162

7.8大容量存储设备163

7.8.1企业存储系统163

7.8.2存储区域网络164

7.9IT职业生涯165

7.10未来展望: 下一代存储器165

7.11小结166

7.12专业术语168

7.13习题169

第8章通信和网络172

8.1引言173

8.2通信173

8.2.1互联互通173

8.2.2无线革命174

8.2.3通信系统174

8.3通信信道175

8.3.1物理连接175

8.3.2无线连接176

8.4连接设备178

8.4.1调制解调器178

8.4.2连接服务179

8.5数据传输180

8.5.1带宽180

8.5.2协议180

8.6让IT为你所用: 移动

互联网181

8.7网络182

8.8网络类型183

8.8.1局域网183

8.8.2家庭网络184

8.8.3无线局域网184

8.8.4个人局域网185

8.8.5城域网185

8.8.6广域网185

8.9网络体系结构186

8.9.1拓扑结构186

8.9.2策略187

8.10组织网络189

8.10.1互联网技术189

8.10.2网络安全190

8.11IT职业生涯191

8.12未来展望: 远程呈现让你

身临其境191

8.13小结192

8.14专业术语195

8.15习题196

第9章隐私、安全和伦理199

9.1引言199

9.2人员200

9.3隐私200

9.3.1大型数据库200

9.3.2私有网络203

9.3.3互联网和万维网203

9.3.4网络身份207

9.3.5有关隐私的主要法律208

9.4安全208

9.4.1网络犯罪208

9.4.2保护计算机安全的

措施212

9.5伦理216

9.5.1版权和数字版权管理217

9.5.2剽窃217

9.6让IT为你所用: 云备份219

9.7IT职业生涯220

9.8未来展望: 匿名的终结220

9.9小结221

9.10专业术语223

9.11习题224

第10章信息系统228

10.1引言229

10.2组织机构信息流229

10.2.1功能230

10.2.2管理层231

10.2.3信息流231

10.3计算机信息系统233

10.4事务处理系统234

10.5管理信息系统235

10.6决策支持系统236

10.7行政支持系统238

10.8其他信息系统239

10.9IT职业生涯241

10.10未来展望: IBM的“沃森”系统

——终极信息查找机器241

10.11小结242

10.12专业术语243

10.13习题244

第11章数据库247

11.1引言247

11.2数据248

11.3数据组织248

11.3.1关键字段249

11.3.2批处理和实时处理

249

11.4数据库概述251

11.4.1对数据库的需求251

11.4.2数据库管理251

11.5数据库管理系统253

11.5.1层次数据库253

11.5.2网状数据库253

11.5.3关系数据库254

11.5.4多维数据库256

11.5.5面向对象数据库256

11.6数据库类型257

11.6.1个人数据库257

11.6.2公司数据库258

11.6.3分布式数据库258

11.6.4商业数据库258

11.7数据库使用与问题259

11.7.1使用策略259

11.7.2安全260

11.8IT职业生涯260

11.9未来展望: 未来的犯罪

数据库261

11.10小结262

11.11专业术语264

11.12习题265

第12章系统分析与设计267

12.1引言267

12.2系统分析与设计概述268

12.3**阶段: 初步调查269

12.3.1明确问题270

12.3.2提出替代系统271

12.3.3准备简短的报告271

12.4第二阶段: 系统分析271

12.4.1数据采集271

12.4.2数据分析272

12.4.3系统分析总结274

12.5第三阶段: 系统设计274

12.5.1设计替代系统274

12.5.2选择*优系统275

12.5.3撰写系统设计报告

275

12.6第四阶段: 系统开发275

12.6.1获取软件275

12.6.2获取硬件276

12.6.3测试新系统276

12.7第五阶段: 系统实现277

12.7.1转换类型277

12.7.2培训277

12.8第六阶段: 系统维护278

12.9原型和快速应用程序

开发278

12.9.1原型设计279

12.9.2快速应用程序开发279

12.10IT职业生涯280

12.11未来展望: 跟上技术发展

的挑战280

12.12小结280

12.13专业术语283

12.14习题284

第13章程序开发和语言286

13.1引言286

13.2程序和程序开发287

13.2.1什么是程序287

13.2.2什么是程序开发287

13.3第1步: 程序规范288

13.3.1程序目标288

13.3.2预期输出289

13.3.3输入数据289

13.3.4处理需求289

13.3.5程序规范文档290

13.4第2步: 程序设计290

13.4.1自顶向下的程序

设计290

13.4.2伪代码290

13.4.3流程图290

13.4.4逻辑结构293

13.5第3步: 程序代码294

13.5.1优秀程序294

13.5.2编码294

13.6第4步: 程序测试295

13.6.1语法错误296

13.6.2逻辑错误296

13.6.3测试过程296

13.7第5步: 程序文档297

13.8第6步: 程序维护298

13.8.1运行298

13.8.2修改需求298

13.9计算机辅助软件工程和

面向对象编程299

13.9.1计算机辅助软件

工程工具299

13.9.2面向对象软件开发299

13.10程序设计语言的发展300

13.10.1**代: 机器

语言301

13.10.2第二代: 汇编

语言301

13.10.3第三代: 高级过程

语言301

13.10.4第四代: 面向任务

的语言302

13.10.5第五代: 问题和约

束语言302

13.11IT职业生涯303

13.12未来展望: 你自己的

可编程机器人304

13.13小结304

13.14专业术语307

13.15习题308

附录术语311