计算机导论（第2版）

本书是计算机科学与技术专业学生的入门教材。全书共10章，系统地介绍计算机基础知识、计算机硬件系统、计算机软件系统、算法与数据结构基础、多媒体技术基础、数据库技术基础、软件工程基础、计算机网络技术基础、计算机信息安全基础知识，以及云计算与物联网的相关内容。为了让读者能够及时地检查学习效果，巩固所学知识，每章章末还附有大量习题。 本书可作为高等院校计算机科学与技术专业及其他相关专业的教材，也可作为计算机初学者的入门读物和参考资料。

周舸 2010年度学院青年教师讲课大赛二等奖；2013年度 《计算机网络基础》、《数据结构》全院第一主讲教师；《CDIO教学 改革之计算机导论》项目成果三等奖；2014年度全院先进个人； 2015年度全院教学名师。主编教材10余本。

第 1章 计算机基础知识　1 1.1 概述　1 1.1.1 计算机的产生　1 1.1.2 计算机的发展　3 1.1.3 计算机的特点　7 1.1.4 计算机的分类　8 1.1.5 计算机的应用　9 1.2 计算机中信息的表示与编码　12 1.2.1 数制及其转换　12 1.2.2 数值信息的表示　17 1.2.3 信息单位　21 1.2.4 非数值信息的表示　23 小结　26 习题1　27 第 2章 计算机硬件系统　29 2.1 计算机的基本结构　29 2.1.1 冯 诺依曼体系结构　29 2.1.2 哈佛结构　31 2.2 计算机的硬件组成　32 2.2.1 主板　32 2.2.2 中央处理器　33 2.2.3 存储器　36 2.2.4 总线与接口　44 2.2.5 输入/输出设备　46 小结　52 习题2　53 第3章 计算机软件系统　56 3.1 计算机软件概述　57 3.1.1 软件的基本概念　57 3.1.2 软件的分类　57 3.2 系统软件　57 3.2.1 操作系统　57 3.2.2 语言处理程序　58 3.2.3 数据库管理系统　60 3.2.4 服务性程序　60 3.3 应用软件　61 3.3.1 通用软件　61 3.3.2 专用软件　64 3.4 操作系统概述　64 3.4.1 操作系统的基本概念　65 3.4.2 操作系统的基本特征　66 3.4.3 操作系统的基本功能　68 3.4.4 操作系统的基本类型　71 3.4.5 典型操作系统　74 小结　78 习题3　79 第4章 算法与数据结构基础　82 4.1 算法　82 4.1.1 解决实际问题的步骤——从问题到程序　82 4.1.2 算法的基本概念　83 4.1.3 算法的评价标准　85 4.2 程序设计基础　85 4.2.1 程序设计语言　86 4.2.2 结构化程序设计　88 4.2.3 面向对象程序设计　89 4.2.4 良好的程序设计风格　89 4.3 数据结构基础　91 4.3.1 数据与数据结构　91 4.3.2 典型的数据结构　93 小结　95 习题4　96 第5章 多媒体技术基础　99 5.1 多媒体技术概述　99 5.1.1 多媒体技术的发展　99 5.1.2 多媒体的基本概念　100 5.1.3 多媒体技术的主要特征　100 5.1.4 多媒体关键技术　101 5.1.5 多媒体的应用领域　103 5.2 媒体处理技术　104 5.2.1 听觉媒体的处理　104 5.2.2 视觉媒体的处理　107 5.2.3 压缩与解压缩　110 5.3 多媒体软件　111 5.3.1 多媒体软件的划分　111 5.3.2 图片的制作与处理软件　112 5.3.3 动画的制作与处理软件　112 5.3.4 多媒体集成软件　113 5.4 虚拟现实技术　115 5.4.1 虚拟现实的含义　115 5.4.2 VRML　115 5.4.3 虚拟现实技术的应用　116 5.5 全息幻影技术　117 5.5.1 全息幻影的含义　117 5.5.2 全息幻影成像系统的组成　117 小结　118 习题5　119 第6章 数据库技术基础　122 6.1 数据库技术概述　122 6.1.1 数据库技术的发展　122 6.1.2 数据库系统与文件系统的区别　123 6.1.3 数据库的优点　123 6.1.4 数据库系统的组成　125 6.2 数据模型　127 6.2.1 层次数据模型　127 6.2.2 网状数据模型　128 6.2.3 关系数据模型　128 6.3 数据库语言　129 6.3.1 数据定义语言　130 6.3.2 数据操纵语言　130 6.3.3 SQL　130 6.4 数据库设计基础　132 6.4.1 数据库设计的基本步骤　132 6.4.2 常用的数据库开发平台　133 小结　134 习题6　135 第7章 软件工程基础　138 7.1 软件工程的概念　138 7.1.1 软件工程产生的背景　138 7.1.2 软件工程的基本概念　139 7.1.3 软件生命周期　139 7.2 软件开发模型　140 7.2.1 瀑布模型　140 7.2.2 增量模型　140 7.2.3 螺旋模型　141 7.2.4 喷泉模型　142 7.3 软件开发方法　142 7.3.1 结构化方法　142 7.3.2 面向对象方法　143 7.4 统一建模语言　144 7.4.1 UML的基本概念　144 7.4.2 UML的产生和发展　144 7.4.3 UML的主要功能　145 7.4.4 UML的组成　145 小结　150 习题7　151 第8章 计算机网络技术基础　154 8.1 计算机网络的产生与发展　154 8.2 计算机网络的基本概念　157 8.2.1 计算机网络的含义　157 8.2.2 通信子网和资源子网　157 8.3 计算机网络的功能　158 8.4 计算机网络的分类与拓扑结构　159 8.4.1 计算机网络的分类　159 8.4.2 计算机网络的拓扑结构　160 8.5 计算机网络体系结构与协议　161 8.5.1 网络体系结构的概念　161 8.5.2 网络协议的概念　162 8.5.3 网络协议的分层　162 8.5.4 OSI参考模型　163 8.5.5 TCP/IP参考模型　164 8.6 局域网基础知识　166 8.6.1 局域网的基本概念　166 8.6.2 局域网的特点与基本组成　166 8.6.3 局域网主要技术　168 8.6.4 局域网体系结构与IEEE 802标准　171 8.7 Internet基础知识　172 8.7.1 Internet的产生和发展　172 8.7.2 Internet的基本概念　173 8.7.3 Internet的主要服务　174 8.7.4 IP地址　177 8.7.5 域名系统　179 8.8 无线网络　182 8.8.1 无线网络的含义　182 8.8.2 蓝牙技术　182 8.8.3 Wi-Fi技术　183 8.8.4 1G～5G　184 小结　185 习题8　187 第9章 计算机信息安全基础知识　190 9.1 计算机信息安全概述　190 9.1.1 计算机信息安全的基本概念　190 9.1.2 计算机信息安全技术　191 9.1.3 信息安全法规　191 9.2 计算机病毒的基本概念及其防治　193 9.2.1 计算机病毒的概念　193 9.2.2 计算机病毒的特征　193 9.2.3 计算机病毒的分类　195 9.2.4 计算机病毒的威胁与传播途径　197 9.2.5 计算机病毒的防治　197 9.3 防火墙技术　198 9.3.1 防火墙的基本概念　198 9.3.2 防火墙的基本类型　200 9.3.3 防火墙产品介绍　202 9.4 计算机职业道德　204 9.4.1 计算机职业道德的基本概念　204 9.4.2 计算机职业道德教育的重要性　204 9.4.3 信息使用的道德规范　205 小结　205 习题9　206 第 10章 云计算与物联网　208 10.1 云计算的基本概念及其发展　208 10.1.1 云计算的概念　208 10.1.2 云计算的特点　209 10.1.3 云计算与网格计算　210 10.2 主流的云计算技术　210 10.2.1 阿里云计算　211 10.2.2 华为云计算　211 10.2.3 Google云计算　211 10.2.4 Amazon云计算　212 10.2.5 微软云计算　212 10.3 物联网及其应用　213 10.3.1 物联网的发展　213 10.3.2 物联网的定义　214 10.3.3 物联网的技术架构　214 10.3.4 物联网的应用　215 10.4 云计算与物联网的关系　215 10.5 大数据时代　216 10.5.1 大数据的概念　216 10.5.2 大数据的基本特征　217 10.5.3 大数据的影响　217 小结　217 习题10　218 附录 专业学习指南　220 附录A 人才培养体系　220 附录B 计算机科学与技术专业的 职位类别　222 附录C 计算机行业背景知识　223 附录D 常见计算机英文缩略语 对照表　226