大学计算机基础

本书注重展现计算思维，对计算机基础的教学内容和知识体系进行整合、修改和补充。在内容组织上，侧重阐述计算机科学入门的基本概念和基础理论，摒弃过于专业、深入的理论知识，降低初学者的学习难度，同时保持知识体系的相对完整。本书配套有《大学计算机基础实验指南》，侧重于Windows操作系统和Office办公软件等的实验指导，可供读者学习基本的软件技能，或供教师进行实践教学。

第1章 计算机基础知识 1
1.1 计算机的产生与发展 1
1.1.1 早期的计算工具 1
1.1.2 近代计算机 2
1.1.3 电子计算机的问世 3
1.1.4 计算机的发展 5
1.2 数制及其运算 7
1.2.1 计算机为什么采用二进制而不是十进制 7
1.2.2 常用的数制 8
1.2.3 数制转换 10
1.2.4 数值型数据在计算机中的表示 13
1.3 字符信息在计算机中的表示 18
1.3.1 ASCII编码 18
1.3.2 汉字编码 21
1.3.3 其他字符编码 24
习题1 29
第2章 硬件基础 32
2.1 冯·诺伊曼机的组成 32
2.2 计算机系统的基本组成 34
2.2.1 计算机的分类 35
2.2.2 个人计算机的硬件组成 42
2.3 CPU 46
2.3.1 CPU的组成及工作原理 46
2.3.2 指令和指令系统 48
2.3.3 CPU的主要技术指标 50
2.4 存储器 54
2.4.1 存储器的分类 54
2.4.2 存储器的分级结构 56
2.4.3 内存 57
2.4.4 外存 59
2.5 总线 67
2.5.1 总线的基本概念 67
2.5.2 总线的技术指标 69
2.5.3 总线接口及标准 70
2.6 输入输出设备 71
2.6.1 输入设备 71
2.6.2 输出设备 75
习题2 80
第3章 操作系统基础 83
3.1 操作系统的定义 83
3.2 操作系统的发展历史 84
3.2.1 手工操作阶段 85
3.2.2 批处理操作系统 85
3.2.3 操作系统正式形成 85
3.2.4 现代操作系统 85
3.3 操作系统的分类 86
3.3.1 批处理操作系统 86
3.3.2 实时操作系统 86
3.3.3 分时操作系统 87
3.3.4 网络操作系统 87
3.3.5 分布式操作系统 87
3.3.6 个人计算机操作系统 88
3.4 基于资源管理的操作系统功能 88
3.4.1 CPU管理 90
3.4.2 存储管理 92
3.4.3 设备管理 95
3.4.4 文件管理 96
3.5 基于用户的操作系统功能 97
3.5.1 键盘命令 98
3.5.2 作业控制语言 98
3.5.3 图形化用户界面 98
3.6 文件系统 98
3.6.1 文件的分类 99
3.6.2 文件名 100
3.6.3 目录（文件夹） 100
3.6.4 文件操作 102
3.6.5 文件共享与保护 105
3.7 常用的操作系统 105
3.7.1 磁盘操作系统 105
3.7.2 Windows操作系统 106
3.7.3 UNIX操作系统 108
3.7.4 Linux操作系统 109
3.7.5 macOS 111
3.7.6 Google Chrome OS 112
3.7.7 手机操作系统 113
习题3 115
第4章 程序设计基础 117
4.1 程序设计语言概述 117
4.1.1 程序设计语言分类 117
4.1.2 常用的程序设计语言 119
4.2 程序设计方法 121
4.2.1 结构化程序设计 121
4.2.2 面向对象程序设计方法 123
4.2.3 两种设计方法比较 124
4.3 算法基础 125
4.3.1 算法的概念 125
4.3.2 算法的设计 126
4.3.3 算法的表示 130
4.3.4 算法分析 133
4.3 数据结构基础 134
4.3.1 数据结构的基本概念 135
4.3.2 常见的几种数据结构 136
4.4 算法实例 146
4.4.1 查找算法 146
4.4.2 排序算法 148
习题4 151
第5章 多媒体基础 156
5.1 多媒体技术概述 156
5.1.1 多媒体基本概念 156
5.1.2 多媒体系统 158
5.1.3 多媒体处理的关键技术 160
5.2 数字化的基本概念 161
5.2.1 模拟现象与离散现象 161
5.2.2 模拟声音和模拟图像 162
5.2.3 模数转换 163
5.3 数字图像基础 164
5.3.1 图形和图像 164
5.3.2 图像的数字化 166
5.3.3 颜色的编码 170
5.3.4 图像的压缩编码技术 173
5.3.5 常见的图像文件格式 175
5.3.6 显卡的功能 176
5.4 数字音频基础 178
5.4.1 声音的基本概念 178
5.4.2 声音的数字化 178
5.4.3 音频压缩标准 181
5.4.4 常见的音频文件格式 183
5.4.5 乐器数字接口MIDI 184
5.4.6 声卡的功能 186
5.5 数字视频基础 187
5.5.1 视频的基本概念 187
5.5.2 视频的数字化 189
5.5.3 视频压缩标准 190
5.5.4 常见的视频文件格式 192
5.5.5 流媒体 193
5.5.6 计算机动画 196
习题5 200
第6章 计算机网络和Internet基础 204
6.1 计算机网络概述 204
6.1.1 计算机网络的发展历史 204
6.1.2 计算机网络的协议与体系结构 207
6.1.3 计算机网络的分类 210
6.2 数据通信基础 212
6.2.1 数据通信的有关概念 212
6.2.2 网络传输介质 213
6.3 局域网 216
6.3.1 局域网的组成 216
6.3.2 局域网工作模式 219
6.3.3 常见局域网介绍 220
6.4 Internet基础 222
6.4.1 Internet概述 222
6.4.2 Internet的常见接入方式 224
6.4.3 IP地址和域名系统 226
6.5 Internet应用 235
6.5.1 万维网 235
6.5.2 文件传输 238
6.5.3 电子邮件 239
6.6 Internet的发展趋势 241
6.6.1 Web 2.0 241
6.6.2 物联网 246
6.6.3 云计算 248
6.7 网络安全 252
6.7.1 计算机网络面临的安全性威胁 252
6.7.2 计算机网络安全技术 253
6.7.3 计算机网络安全的法律法规 255
6.7.4 网络安全的重大事件 256
习题6 257