大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)

前言

　　我國(guó)高等學(xué)校長(zhǎng)期開(kāi)設(shè)的“計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)”課程的內(nèi)容，目前已不適應(yīng)新形勢(shì)下人才培養(yǎng)的教學(xué)要求，亟待進(jìn)行改革。教育部非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見(jiàn)》中提出了在高等學(xué)校設(shè)置“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程，將其作為非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)入門(mén)課的指導(dǎo)意見(jiàn)。從“計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)”到“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”，不是簡(jiǎn)單的課程更名，而是一項(xiàng)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程體系改革的重要舉措?！　「鶕?jù)社會(huì)信息化進(jìn)程不斷加速的新形勢(shì)以及非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力方面的基本要求，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的知識(shí)結(jié)構(gòu)可劃分為以下四個(gè)領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與平臺(tái)、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析與信息處理、信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”是大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的最基本課程，是大學(xué)各類(lèi)非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的公共基礎(chǔ)課。該課程內(nèi)容涉及上面四個(gè)領(lǐng)域的概念性基礎(chǔ)層次的內(nèi)容，重點(diǎn)是計(jì)算機(jī)體系與平臺(tái)（包括計(jì)算機(jī)硬／軟件系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用技能）的大部分內(nèi)容。根據(jù)這一改革思想，我們?cè)谠瓉?lái)編寫(xiě)的《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》（高等教育出版社，2003年，第一版）一書(shū)的基礎(chǔ)上，按照新的教學(xué)要求，對(duì)原書(shū)的結(jié)構(gòu)及內(nèi)容做了重大調(diào)整，編寫(xiě)了《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》一書(shū)，作為綜合性大學(xué)不同類(lèi)別專(zhuān)業(yè)本科生的通用教材?！　￡P(guān)于本書(shū)的內(nèi)容及特點(diǎn)，有以下幾點(diǎn)說(shuō)明：　　1.根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)的要求，本書(shū)的編寫(xiě)宗旨是：強(qiáng)調(diào)了對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中的基本概念、核心概念的理解，突出了對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與平臺(tái)及信息處理能力的要求。本書(shū)在編寫(xiě)上，對(duì)各部分內(nèi)容的選擇及安排貫穿了“講清楚基本概念及基本思想”這條主線。在行文上力求做到深入淺出，通俗易懂。

內(nèi)容概要

　　《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2版）》是根據(jù)教育部高等學(xué)校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制訂的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見(jiàn)》的精神編寫(xiě)的，主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)、信息的表示與計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)、操作系統(tǒng)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)及信息管理技術(shù)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)與軟件開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)、多媒體技術(shù)基礎(chǔ)、信息系統(tǒng)安全與防護(hù)技術(shù)等?！洞髮W(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2版）》適用于高等學(xué)校本、專(zhuān)科非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生使用，對(duì)于那些需要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)及其應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和Internet的讀者來(lái)說(shuō)，《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2版）》也是一本很好的讀物?！洞髮W(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2版）》有配套的上機(jī)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展1.1.1 第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)1.1.2 計(jì)算機(jī)發(fā)展的階段1.1.3 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展1.1.4 新型結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)發(fā)展1.2 計(jì)算機(jī)的功能1.2.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.2.2 計(jì)算機(jī)的工作原理1.2.3 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)1.2.4 計(jì)算機(jī)的分類(lèi)1.2.5 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用1.3 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1.3.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)概述1.3.2 中央處理器1.3.3 存儲(chǔ)器1.3.4 輸入設(shè)備1.3.5 輸出設(shè)備1.3.6 總線和接口1.4 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)1.4.1 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)概述1.4.2 操作系統(tǒng)1.4.3 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言及語(yǔ)言處理程序1.4.4 數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.4.5 應(yīng)用軟件1.5 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安裝1.5.1 微型計(jì)算機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)1.5.2 微型計(jì)算機(jī)主要部件簡(jiǎn)介1.5.3 微型計(jì)算機(jī)常用硬件規(guī)范簡(jiǎn)介習(xí)題一第2章 信息的表示與計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)”2.1 信息與信息處理2.2 信息編碼的基本概念2.3 進(jìn)位計(jì)數(shù)制2.4 不同計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換2.5 數(shù)值信息的機(jī)內(nèi)表示2.5.1 機(jī)器數(shù)2.5.2 定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)2.5.3 原碼、反碼和補(bǔ)碼2.6 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算2.6.1 算術(shù)運(yùn)算2.6.2 邏輯運(yùn)算2.7 文字信息的機(jī)內(nèi)表示2.7.1 字符編碼概述2.7.2 西文字符的編碼2.7.3 漢字編碼習(xí)題二第3章 操作系統(tǒng)基礎(chǔ)3.1 操作系統(tǒng)概述3.1.1 操作系統(tǒng)的作用和目的3.1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展3.1.3 操作系統(tǒng)的基本類(lèi)型3.1.4 操作系統(tǒng)的特征及功能3.2 操作系統(tǒng)的基本原理3.2.1 用戶(hù)接口3.2.2 文件管理3.2.3 處理機(jī)管理3.2.4 存儲(chǔ)管理3.2.5 設(shè)備管理3.3 常用操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介3.3.1 MS DOS3.3.2 Windows操作系統(tǒng)3.3.3 UNIX操作系統(tǒng)3.3.4 Linux操作系統(tǒng)習(xí)題三第4章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)4.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述4.1.1 網(wǎng)絡(luò)形成與發(fā)展4.1.2 網(wǎng)絡(luò)功能與應(yīng)用4.1.3 網(wǎng)絡(luò)模式與分類(lèi)4.1.4 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)4.1.5 典型網(wǎng)絡(luò)介紹4.2 網(wǎng)絡(luò)通信基本概念4.2.1 信息、數(shù)據(jù)和信號(hào)4.2.2 信道及信號(hào)分類(lèi)4.2.3 通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)4.2.4 數(shù)據(jù)通信過(guò)程中的主要技術(shù)問(wèn)題4.2.5 串行傳輸與并行傳輸4.2.6 數(shù)據(jù)同步技術(shù)4.2.7 數(shù)據(jù)交換技術(shù)4.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成4.3.1 網(wǎng)絡(luò)主體設(shè)備4.3.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)4.3.3 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備4.3.4 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)4.3.5 網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議4.4 Internet概述4.4.1 Internet起源與發(fā)展4.4.2 Internet基本服務(wù)4.4.3 Internet工作原理4.4.4 IP地址與域名地址4.4.5 Internet接入方式4.5 Internet應(yīng)用4.5.1 WWW與瀏覽器（IE）4.5.2 電子郵件（E-mail）服務(wù)4.5.3 文件傳輸（FTP）4.5.4.遠(yuǎn)程登錄（Telnet）4.6 網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布技術(shù)-_4.6.1 網(wǎng)站的設(shè)計(jì)原則及標(biāo)準(zhǔn)4.6.2 網(wǎng)站建設(shè)與網(wǎng)頁(yè)制作4.6.3 網(wǎng)頁(yè)發(fā)布與維護(hù)習(xí)題四第5章 數(shù)據(jù)庫(kù)及信息管理技術(shù)基礎(chǔ)5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念5.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)5.1.2 數(shù)據(jù)模型5.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)5.1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)5.1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)5.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的理論基礎(chǔ)5.2.1 關(guān)系定義5.2.2 關(guān)系運(yùn)算5.2.3 關(guān)系規(guī)范化5.3 結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言SQL5.3.1 SQL概述5.3.2 數(shù)據(jù)定義5.3.3 數(shù)據(jù)操縱5.3.4 數(shù)據(jù)查詢(xún)5.3.5 數(shù)據(jù)視圖5.4 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介5.4.1 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)5.4.2 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)5.4.3 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)5.4.4 多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)5.5 信息管理基礎(chǔ)5.5.1 信息與管理5.5.2 信息系統(tǒng)5.5.3 建立信息系統(tǒng)的社會(huì)和技術(shù)基礎(chǔ)5.6 管理信息系統(tǒng)5.6.1 管理信息系統(tǒng)概述5.6.2 管理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能5.6.3 管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)5.7 常見(jiàn)信息管理技術(shù)簡(jiǎn)介5.7.1 企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）5.7.2 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）5.7.3 企業(yè)過(guò)程再工程（BPR）5.7.4 決策支持系統(tǒng)概述（DSS）5.8 常用信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法簡(jiǎn)介5.8.1 結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)法5.8.2 原型開(kāi)發(fā)法5.8.3 面向?qū)ο蠓?xí)題五第6章 程序設(shè)計(jì)與軟件開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)6.1 指令、程序與軟件6.2 程序設(shè)計(jì)概述6.3 程序設(shè)計(jì)的基本過(guò)程6.3.1 需求分析6.3.2 設(shè)計(jì)6.3.3 程序編碼6.3.4 程序測(cè)試6.4 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)6.4.1 算法概念6.4.2 算法的特性6.4.3 算法的表示方法6.4.4 算法的分類(lèi)及常用算法簡(jiǎn)介6.4.5 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概述6.5 程序設(shè)計(jì)方法6.5.1 面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)6.5.2 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法的基本思想習(xí)題六第7章 多媒體技術(shù)基礎(chǔ)7.1 多媒體的概念及應(yīng)用領(lǐng)域7.1.1 多媒體的定義7.1.2 多媒體的分類(lèi)7.1.3 多媒體的關(guān)鍵特性7.1.4 多媒體的應(yīng)用領(lǐng)域7.2 多媒體數(shù)據(jù)的特性與表現(xiàn)形式7.2.1 多媒體數(shù)據(jù)的特性7.2.2 多媒體信息的主要元素7.3 多媒體關(guān)鍵技術(shù)7.3.1 多媒體數(shù)據(jù)的表示技術(shù)7.3.2 多媒體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)技術(shù)7.3.3 多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼與解碼技術(shù)7.3.4 多媒體網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)7.3.5 多媒體虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)7.3.6 多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)7.3.7 智能多媒體技術(shù)7.3.8 多媒體信息檢索7.4.多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)7.4.1 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成7.4.2 多媒體計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)及其發(fā)展7.5 多媒體存儲(chǔ)系統(tǒng)7.5.1 光盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)7.5.2 光盤(pán)的標(biāo)準(zhǔn)7.5.3 光盤(pán)的結(jié)構(gòu)與記錄信息的原理習(xí)題七第8章 信息系統(tǒng)安全與防護(hù)技術(shù)8.1 信息系統(tǒng)安全概述8.1.1 網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的脆弱性8.1.2 網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的主要威脅8.1.3 攻擊的種類(lèi)8.2 信息系統(tǒng)的安全需求和安全服務(wù)8.2.1 網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)安全的基本需求8.2.2 安全服務(wù)8.2.3 安全服務(wù)的實(shí)施位置8.2.4 安全機(jī)制8.3 信息系統(tǒng)的安全策略與安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)8.3.1 信息系統(tǒng)的安全策略8.3.2 信息系統(tǒng)安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)8.4 信息系統(tǒng)安全模型與加密功能的實(shí)施方式8.4.1 信息系統(tǒng)安全模型8.4.2 加密功能的實(shí)施方式8.4.3 流量的保密性8.5 防火墻技術(shù)8.5.1 防火墻的基本概念8.5.2 防火墻的設(shè)計(jì)策略8.6 計(jì)算機(jī)病毒8.6.1 計(jì)算機(jī)病毒的定義8.6.2 計(jì)算機(jī)病毒的分類(lèi)8.6.3 計(jì)算機(jī)病毒的防治8.7 知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)8.7.1 知識(shí)產(chǎn)權(quán)基本知識(shí)8.7.2 中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)狀況8.8 信息道德與網(wǎng)絡(luò)道德8.8.1 信息道德8.8.2 網(wǎng)絡(luò)道德習(xí)題八參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式允許進(jìn)程的邏輯地址空間可以是非連續(xù)的，即把用戶(hù)的邏輯地址空間分成許多大小相等的片，稱(chēng)為頁(yè)面或頁(yè)。相應(yīng)地，將內(nèi)存空間也分成若干個(gè)與頁(yè)面同樣大小的塊，稱(chēng)為物理塊。內(nèi)存的分配以塊為單位，并允許將一個(gè)進(jìn)程的若干頁(yè)分別裝入到多個(gè)不相鄰接的物理塊中。在內(nèi)存分配時(shí)，只要在內(nèi)存中找到空閑的塊，把相應(yīng)頁(yè)的內(nèi)容放進(jìn)去即可，每個(gè)程序可以放在不連續(xù)的塊中。這種方法也有可能在進(jìn)程的最后一頁(yè)出現(xiàn)裝不滿(mǎn)一塊的情況，而形成不可利用的碎片，這部分被浪費(fèi)的空間被稱(chēng)為“頁(yè)內(nèi)碎片”?！　≡谶M(jìn)程運(yùn)行時(shí)，為了能在內(nèi)存中找到每個(gè)頁(yè)面所對(duì)應(yīng)的物理塊，系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程建立一張頁(yè)面映射表，簡(jiǎn)稱(chēng)頁(yè)表。它記錄了每一頁(yè)在內(nèi)存中所對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)，以實(shí)現(xiàn)從進(jìn)程的邏輯頁(yè)號(hào)到內(nèi)存的物理塊號(hào)的地址映射。　　頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換是在進(jìn)程執(zhí)行的過(guò)程中，由硬件地址變換機(jī)構(gòu)借助于頁(yè)表自動(dòng)進(jìn)行的?！　∮捎陧?yè)表是存放在內(nèi)存中的，CPu每存取一條指令或一個(gè)數(shù)據(jù)，都要訪問(wèn)兩次內(nèi)存：第一次訪問(wèn)內(nèi)存中的頁(yè)表，以得到指令或數(shù)據(jù)所在頁(yè)對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)：第二次才可根據(jù)物理地址存取指令或數(shù)據(jù)。這使得計(jì)算機(jī)的處理速度降低近1／2。為了提高存取速度，可在地址變換機(jī)構(gòu)中，增設(shè)一個(gè)具有并行查找能力的高速緩沖寄存器，又稱(chēng)為“聯(lián)想存儲(chǔ)器”或“快表”，用以存放當(dāng)前被頻繁訪問(wèn)的頁(yè)面的頁(yè)號(hào)和對(duì)應(yīng)的頁(yè)表項(xiàng)。　　頁(yè)的共享是將各自頁(yè)表的有關(guān)表項(xiàng)指向同一個(gè)物理塊。頁(yè)的共享可以節(jié)省內(nèi)存空間。在多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，編譯程序、編輯程序、解釋程序、公共子程序、公用數(shù)據(jù)等都屬于可共享的內(nèi)容。　　存儲(chǔ)保護(hù)是在頁(yè)表中加上各頁(yè)的訪問(wèn)權(quán)限，滿(mǎn)足訪問(wèn)權(quán)限者才可訪問(wèn)?！　。?）分段式與段頁(yè)式存儲(chǔ)管理　　往往用戶(hù)在編寫(xiě)程序時(shí)，會(huì)分別編寫(xiě)主程序、子程序、過(guò)程函數(shù)或模塊，以及各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如符號(hào)、表結(jié)構(gòu)、常量、堆棧等。在頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，程序按邏輯地址空間被劃分為頁(yè)，完全不考慮程序內(nèi)在的邏輯關(guān)系。因此，頁(yè)式存儲(chǔ)管理會(huì)發(fā)生程序的一個(gè)邏輯段被生硬地拆開(kāi)放在不同的頁(yè)，而不同的邏輯段卻在同一頁(yè)的情形。從根本上說(shuō)，分頁(yè)管理技術(shù)完全不讓用戶(hù)操心，又完全不考慮用戶(hù)在程序中表示的邏輯意義。這種處理方法影響了對(duì)內(nèi)存的有效管理，例如，很難處理程序運(yùn)行中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)。

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