電腦導論（第5版） ——基於計算思維和系統能力培養

目錄 
1章計算思維概述1 
1.1 計算機發展概述2 
1.1.1 計算機歷史回顧2 
1.1.2 計算機發展現狀3 
1.1.3 計算機發展趨勢8 
1.2 計算思維10 
1.2.1 計算機的發展與思維方式的變化10 
1.2.2 數據思維與科學思維12 
1.2.3 計算思維的定義13 
1.2.4 計算思維的特性13 
1.3 計算機求解問題的過程14 
拓展資料：中國古代計算工具——算籌和算盤16 
習題1 19 
2章算法基礎20 
2.1 計算科學的典型問題21 
2.1.1 算法研究的典型例子21 
2.1.2 計算領域*重要的問題類型22 
2.1.3 學習算法的意義23 
2.2 算法初步23 
2.2.1 算法概念23 
2.2.2 算法特徵24 
2.2.3 算法描述25 
2.2.4 算法結構26 
2.2.5 算法設計方法28 
2.2.6 算法分析30 
拓展資料：國密算法31 
習題2 33 
3章計算機硬件基礎34 
3.1 計算機基本組成及其工作原理35 
3.1.1 計算機的基本組成35 
3.1.2 計算機的基本工作原理36 
3.2 信息在計算機中的表示38 
3.2.1 數值數據38 
3.2.2 字符數據45 
3.2.3 聲音數據47 
3.2.4 圖像和圖形數據47 
3.2.5 視頻數據48 
3.3 運算基礎49 
3.3.1 則運算49 
3.3.2 補碼加法和減法運算50 
3.3.3 十進制數運算51 
3.3.4 邏輯運算53 
3.4 邏輯代數及邏輯電路54 
3.4.1 邏輯代數的初步知識54 
3.4.2 基本邏輯電路56 
3.4.3 基本邏輯部件62 
拓展閱讀：華羅庚對中國計算機事業的貢獻69 
習題3 70 
4章計算機系統硬件結構73 
4.1 處理器74 
4.1.1 運算器74 
4.1.2 控制器76 
4.1.3 CPU典型結構舉例81 
4.1.4 多核CPU和GPU 85 
4.2 主存儲器87 
4.2.1 主存儲器概述88 
4.2.2 半導體存儲器90 
4.2.3 用芯片組成一個存儲器94 
4.3 輔助存儲器95 
4.3.1 磁表面存儲器96 
4.3.2 光盤存儲器99 
4.3.3 固態存儲器101 
4.3.4 計算機的存儲體系101 
4.4 輸入/輸出系統103 
4.4.1 輸入設備103 
4.4.2 輸出設備105 
4.4.3 輸入/輸出接口108 
4.4.4 輸入/輸出控制方式110 
4.5 指令系統及執行111 
4.5.1 指令系統112 
4.5.2 總線115 
4.5.3 計算機的時標系統117 
4.5.4 計算機的整機工作原理118 
4.5.5 計算機的性能評價122 
4.6 計算機的系統結構122 
4.6.1 並行處理的概念123 
4.6.2 流水線處理機系統123 
4.6.3 並行處理機系統125 
4.6.4 多處理機系統126 
4.6.5 數據流計算機126 
4.6.6 精簡指令系統計算機127 
拓展閱讀：中國的級計算機128 
習題4 132 
5章數據的組織和管理135 
5.1 數據結構基礎136 
5.1.1 數據結構概述136 
5.1.2 線性表138 
5.1.3 圖140 
5.1.4 樹142 
5.2 數據庫系統144 
5.2.1 數據庫概述145 
5.2.2 數據模型146 
5.2.3 數據庫的基本結構形式——數據表147 
5.2.4 數據庫語言149 
5.2.5 數據庫設計151 
5.2.6 常用數據庫開發平台152 
5.2.7 數據庫技術的發展154 
5.2.8 大數據及其技術158 
拓展閱讀：國產數據庫163 
習題5 166 
6章計算機系統的軟件168 
6.1 計算機軟件概述169 
6.1.1 什麼是軟件169 
6.1.2 軟件的分類169 
6.1.3 常用軟件簡介169 
6.1.4 計算機系統的組成171 
6.2 程序設計語言172 
6.2.1 程序設計語言發展概述172 
6.2.2 程序設計基礎175 
6.2.3 面向對象程序設計184 
6.3 作系統187 
6.3.1 作系統概述187 
6.3.2 處理器管理192 
6.3.3 存儲管理196 
6.3.4 設備管理197 
6.3.5 文件管理201 
6.3.6 作系統實例206 
6.4 編譯原理209 
6.4.1 編譯原理概述209 
6.4.2 詞法分析211 
6.4.3 語法分析213 
6.4.4 中間代碼生成214 
6.4.5 代碼優化216 
6.4.6 目標代碼生成216 
6.4.7 表格管理和出錯處理217 
6.5 軟件工程218 
6.5.1 軟件工程概述218 
6.5.2 軟件開發模型220 
拓展閱讀：華為鴻蒙系統224 
習題6 228 
7章計算機系統應用229 
7.1 計算機網絡230 
7.1.1 計算機網絡的組成230 
7.1.2 計算機網絡的分類233 
7.1.3 網絡中數據傳輸的基本原理235 
7.1.4 網絡通信協議238 
7.1.5 計算機網絡示例239 
7.1.6 Internet簡介241 
7.1.7 無線網247 
7.1.8 移動通信網絡249 
7.1.9 物聯網251 
7.1.10 雲計算253 
7.2 多媒體技術255 
7.2.1 多媒體的基本概念255 
7.2.2 多媒體關鍵技術258 
7.2.3 多媒體計算機系統262 
7.2.4 Windows多媒體環境264 
7.2.5 多媒體技術的應用與發展266 
7.3 虛擬現實266 
7.3.1 虛擬現實概述266 
7.3.2 虛擬現實的發展歷程268 
7.3.3 虛擬現實係統的結構270 
7.3.4 虛擬現實係統的構造270 
7.3.5 虛擬現實的應用271 
7.4 人工智能275 
7.4.1 人工智能概述275 
7.4.2 人工智能的主要研究方向與應用領域277 
7.4.3 專家系統280 
7.4.4 人工神經網絡285 
拓展閱讀：中國人工智能之父吳文俊289 
習題7 291 
8章信息安全素養與職業道德293 
8.1 計算機信息安全概述294 
8.1.1 什麼是計算機信息安全294 
8.1.2 威脅計算機網絡安全的主要因素295 
8.2 計算機病毒296 
8.2.1 病毒的定義和特點297 
8.2.2 典型計算機病毒297 
8.2.3 病毒的分類298 
8.2.4 反病毒技術概述299 
8.3 計算機黑客301 
8.4 計算機犯罪303 
8.5 防火牆304 
8.6 計算機職業道德307 
拓展閱讀：習**談網絡安全，“人民”二字一以貫之308 
習題8 311 
9章計算機系統實驗313 
9.1 計算機硬件實驗314 
9.2 Office辦公軟件實驗317 
9.3 作系統文件管理實驗322 
9.4 網絡綜合應用實驗324 
9.5 多媒體綜合應用實驗326 
9.6 Access數據庫應用實驗327 
附錄A 專業學習指南331 
A.1 計算機科學與技術專業知識體系和科學方332 
A.2 計算機科學與技術專業的職業類別336 
A.3 計算機行業背景知識338 
A.4 常見英文計算機縮略語對照表343 
參考文獻323