計(jì)算機(jī)導(dǎo)論

前言

　　2008年7月　在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷史長(zhǎng)河中，應(yīng)用一直是推動(dòng)計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展的源動(dòng)力。蒸汽機(jī)的出現(xiàn)大大地減輕了人類的體力勞動(dòng)，引發(fā)了第一次工業(yè)革命。人們幻想能出現(xiàn)代替人類腦力勞動(dòng)的機(jī)器，正是在這種動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下，人們開始研究能夠計(jì)算的機(jī)器。經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)日趨成熟，應(yīng)用日益廣泛。　　計(jì)算機(jī)學(xué)科又稱為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)包括科學(xué)與技術(shù)兩方面的內(nèi)容?？茖W(xué)就是不斷提出模型并且進(jìn)行驗(yàn)證的過程，也是從特殊到一般的歸納過程；技術(shù)是指從一般的理論到特殊應(yīng)用的演繹過程?！　”緯怯?jì)算機(jī)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課教材，涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的各主要學(xué)科的概覽知識(shí)，通過9大部分的敘述，介紹計(jì)算機(jī)領(lǐng)域各個(gè)方面的內(nèi)容，而不深論這些知識(shí)的技術(shù)細(xì)節(jié)。主要包括計(jì)算機(jī)工作原理、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、軟件與操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、多媒體技術(shù)和軟件工程等內(nèi)容?！　≡趯I(yè)基礎(chǔ)部分教學(xué)中，注意培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)的理解和掌握；在計(jì)算機(jī)組成原理中，注重程序存儲(chǔ)概念的教學(xué)；在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法中，注重結(jié)合算法設(shè)計(jì)與分析的教學(xué)；在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言部分中，注重程序結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法的訓(xùn)練。通過計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以對(duì)計(jì)算機(jī)的組成、馮·諾依曼機(jī)的特征，以及程序結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)方法建立堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)?！　≡趯I(yè)核心部分設(shè)置中，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)等傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)核心課程處于重要位置，應(yīng)注意對(duì)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生課外主動(dòng)學(xué)習(xí)的要求。

內(nèi)容概要

　　本書是計(jì)算機(jī)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課教材，涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的各方面內(nèi)容，著重介紹基本概念和基本模型與方法。主要包括計(jì)算機(jī)工作原理、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、軟件與操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、多媒體技術(shù)和軟件工程等內(nèi)容?！　”緯勺鳛楦叩葘W(xué)校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課教材，也可作為計(jì)算機(jī)入門的普及教程。

作者簡(jiǎn)介

陳明，教授，博士生導(dǎo)師。1993年獲德國(guó)科學(xué)聯(lián)合會(huì)DFG基金于德國(guó)圖濱根大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院做神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)綜合技術(shù)研究。教育部計(jì)算機(jī)及應(yīng)用教學(xué)指導(dǎo)組成員（1996-2000），《計(jì)算機(jī)科學(xué)與探索》編委，《計(jì)算機(jī)教育》編委，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)第六屆、第七屆、第八屆、第九屆理事（1996年-現(xiàn)

書籍目錄

第1章  緒論  1.1　計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生  1.2　計(jì)算機(jī)的發(fā)展    1.2.1　計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史    1.2.2　我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展    1.2.3　計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)  1.3　計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和分類    1.3.1　計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)    1.3.2　計(jì)算機(jī)的分類  1.4　計(jì)算機(jī)的用途  小結(jié)  習(xí)題第2章　計(jì)算機(jī)工作原理  2.1　計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示    2.1.1　數(shù)制與轉(zhuǎn)換    2.1.2　數(shù)的機(jī)器碼表示    2.1.3　非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示    2.1.4　計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算  2.2　計(jì)算機(jī)的硬件組成    2.2.1  運(yùn)算器    2.2.2　存儲(chǔ)器    2.2.3　中央處理器    2.2.4　外圍設(shè)備  2.3　計(jì)算機(jī)的基本工作原理    2.3.1  指令格式    2.3.2  尋址方式    2.3.3　指令執(zhí)行過程    2.3.4　指令系統(tǒng)的特性  小結(jié)  習(xí)題第3章　程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言  3.1　程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展    3.1.1　程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的劃分    3.1.2　高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展    3.1.3　高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類  3.2  高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本構(gòu)成    3.2.1　變量、運(yùn)算符和表達(dá)式    3.2.2  數(shù)據(jù)類型    3.2.3　賦值語(yǔ)句    3.2.4  輸入輸出    3.2.5  控制結(jié)構(gòu)    3.2.6　過程（函數(shù)）    3.2.7　注釋語(yǔ)句  3.3  高級(jí)語(yǔ)言處理程序  3.4　程序設(shè)計(jì)的步驟    3.4.1  程序設(shè)計(jì)的基本過程    3.4.2　程序的調(diào)試  3.5  常用高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言    3.5.1　C語(yǔ)言    3.5.2  C++    3.5.3　Java語(yǔ)言  小結(jié)  習(xí)題第4章　軟件與操作系統(tǒng)  4.1　計(jì)算機(jī)軟件概述    4.1.1　計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展    4.1.2　計(jì)算機(jī)軟件的分類  4.2　計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)    4.2.1　操作系統(tǒng)的目標(biāo)、作用和模型    4.2.2　操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展    4.2.3　操作系統(tǒng)的特征與服務(wù)    4.2.4　操作系統(tǒng)的功能    4.2.5　操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展　……第5章　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法第6章　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第7章　數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)第8章　多媒體技術(shù)第9章　軟件工程

章節(jié)摘錄

　　第1章 緒論　　1.1 計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生　　計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生是20世紀(jì)重大的科技成果之一。自從第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生以來，計(jì)算機(jī)科學(xué)已經(jīng)成為發(fā)展最快的一門學(xué)科，尤其是微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，大大促進(jìn)了社會(huì)信息化的進(jìn)程和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，引起了社會(huì)的深刻變革。計(jì)算機(jī)已廣泛地應(yīng)用于社會(huì)的各行各業(yè)，正在改變著我們的工作、學(xué)習(xí)與生活的方式。作為現(xiàn)代大學(xué)生，必須掌握以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力，不會(huì)使用計(jì)算機(jī)將無法面對(duì)21世紀(jì)的工作、學(xué)習(xí)與生活?！　≡谌祟愇拿鞯陌l(fā)展史中，為了進(jìn)行有效的計(jì)算，人類在不斷地探索，先后發(fā)明了各種計(jì)算工具。古代人曾采用木棍和石塊進(jìn)行計(jì)數(shù)和計(jì)算。幾百年前，我國(guó)發(fā)明了最早的計(jì)算工具——算盤，被稱為世界上第一種手動(dòng)式計(jì)數(shù)器，至今還有人在使用。1621年英國(guó)數(shù)學(xué)家岡特根據(jù)對(duì)數(shù)表設(shè)計(jì)發(fā)明了計(jì)算尺。1642年法國(guó)科學(xué)家帕斯卡發(fā)明了加法器，被稱為人類歷史上的第一臺(tái)機(jī)械式計(jì)算機(jī)，它的設(shè)計(jì)原理對(duì)計(jì)算機(jī)械的產(chǎn)生和發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響，也用在了其他機(jī)器的設(shè)計(jì)中。1673年德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茨發(fā)明設(shè)計(jì)了一種能進(jìn)行加、減、乘、除的計(jì)算器。19世紀(jì)20年代，英國(guó)數(shù)學(xué)家巴貝奇設(shè)計(jì)了差分機(jī)和夯析機(jī)，希望采用機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)計(jì)算過程，但是由于技術(shù)限制，他的這種采用機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)如此復(fù)雜的計(jì)算過程的思想最終未能實(shí)現(xiàn)。到了19世紀(jì)后期，隨著電學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們看到了另外一條實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算過程的途徑。1884年德國(guó)人康拉德·祖思在第二次世界大戰(zhàn)期間用機(jī)電方式制造了一系列計(jì)算機(jī)。多年后，美國(guó)人霍華德·愛肯也推出了用機(jī)電方式實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)機(jī)。在IBM的資助下，于1944年制造出了著名的MARK I計(jì)算機(jī)。MARK I用穿孔紙帶代替了齒輪傳動(dòng)裝置，是最早的計(jì)算機(jī)。盡管各種計(jì)算工具的出現(xiàn)推動(dòng)了計(jì)算機(jī)的研制，但是推動(dòng)計(jì)算機(jī)開發(fā)的最重要原因仍然是人類社會(huì)的需求。隨著現(xiàn)代社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)新的計(jì)算工具提出了強(qiáng)烈的需求。除此之外，軍事和戰(zhàn)爭(zhēng)中的一些計(jì)算需求也是推動(dòng)計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要因素。

編輯推薦

　　《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》強(qiáng)調(diào)的是基本概念而非數(shù)學(xué)模型。學(xué)完《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》，學(xué)生能廣泛地掌握本學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，走進(jìn)了計(jì)算機(jī)世界的大門，為學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)其他課程奠定基礎(chǔ)?！　　队?jì)算機(jī)導(dǎo)論》的主要特點(diǎn)如下：　　1.內(nèi)容豐富而廣泛；　　2.注重系統(tǒng)性和科學(xué)性，突出了實(shí)用性；　　3.強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)計(jì)算機(jī)科學(xué)素質(zhì)；　　4.在編寫形式上，力求深入淺出、圖文并茂。

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