本书是1997年出版的国家“九五”规划教材《计算机导论》的第2版。内容包括计算机系统的基础知识(组成、工作原理、数制和编码、运算基础、逻辑代数与逻辑电路等)、计算机系统的硬件(中央处理器、存储器、输入/输出系统、整机结构、系统结构等)、计算机系统的软件(程序设计语言、数据结构、编译原理、操作系统、软件工程等)、计算机系统的应用(网络、数据库、图像处理、人工智能、信息安全与职业道德等)以及操作系统Windows 2000和字处理软件Word 2000操作指南。本教材为教师提供电子教案。
本书文字流畅,由浅入深,简明而严谨地阐述了计算机的基本工作原理和基本概念,使读者对计算机系统有一个全面的初步了解,为深入学习计算机学科各门课程奠定“以全局指导局部”的基础。本书适合作为计算机专业本、专科教材,也可作为非计算机专业的“计算机基础”教材,对广大计算机初学者也是一本理想的入门读物。
第1章 计算机系统的基础知识
1. 1 计算机的发展概述
1. 1. 1 计算机的产生
1. 1. 2 计算机的发展
1. 1. 3 计算机应用的发展趋势
1. 2 计算机的基本组成及工作原理
1. 2. 1 计算机的基本组成
1. 2. 2 计算机的基本工作原理
1. 3 数制与编码
1. 3. 1 进位制数及其相互转换
1. 3. 2 二进制数的定点及浮点表示
1. 3. 3 二进制数的原码. 反码及补码表示
1. 3. 4 编码
1. 4 运算基础
1. 4. 1 二进制的四则运算
1. 4. 2 补码加减运算
1. 4. 3 十进制运算
1. 4. 4 逻辑运算
1. 5 逻辑代数及逻辑电路
1. 5. 1 逻辑代数的初步知识
1. 5. 2 基本逻辑电路
1. 5. 3 基本逻辑部件
习题1
第2章 计算机系统的硬件
2. 1 中央处理器(CPU)
2. 1. 1 运算器
2. 1. 2 控制器
2. 1. 3 中央处理器(CPU)结构举例
2. 2 主存储器
2. 2. 1 主存储器概述
2. 2. 2 半导体存储器
*2. 2. 3 用芯片组成一个存储器
2. 3 辅助存储器
2. 3. 1 磁表面存储器
2. 3. 2 光盘存储器
2. 3. 3 PC存储卡
2. 3. 4 计算机的存储体系
2. 4 输入/输出系统
2. 4. 1 输入设备
2. 4. 2 输出设备
2. 4. 3 输入/输出接口
*2. 4. 4 输入/输出控制方式
2. 5 计算机的整机结构
2. 5. 1 指令系统
2. 5. 2 总线
2. 5. 3 计算机的时标系统
2. 5. 4 计算机的整机工作原理
2. 5. 5 计算机的性能评价
2. 6 计算机的系统结构
2. 6. 1 并行处理的概念
2. 6. 2 流水线处理机系统
*2. 6. 3 并行处理机系统
2. 6. 4 多处理机系统
2. 6. 5 数据流计算机
2. 6. 6 精简指令系统计算机
习题2
第3章 计算机系统的软件
3. 1 计算机软件概述
3. 1. 1 什么是软件
3. 1. 2 软件的分类
3. 1. 3 常用软件简介
3. 1. 4 计算机系统的组成
3. 2 程序设计语言
3. 2. 1 程序设计语言发展概述
3. 2. 2 高级程序设计语言的基本结构
3. 2. 3 高级语言的程序设计原理
3. 2. 4 面向对象程序设计语言简述
3. 3 数据结构
3. 3. 1 什么是数据结构
3. 3. 2 线性表
3. 3. 3 栈和队列
*3. 3. 4 树
3. 3. 5 图
3. 4 编译原理
3. 4. 1 编译原理概述
*3. 4. 2 词法分析
*3. 4. 3 语法分析
3. 4. 4 中间代码生成
*3. 4. 5 代码优化
3. 4. 6 目标代码生成
3. 4. 7 表格管理和出错处理
3. 5 操作系统
3. 5. 1 操作系统概述
3. 5. 2 处理器管理
3. 5. 3 存储管理
3. 5. 4 设备管理
3. 5. 5 文件管理
3. 6 软件工程
3. 6. 1 软件工程概述
3. 6. 2 软件开发模型
习题3
第4章 计算机系统的应用
4. 1 计算机网络
4. 1. 1 计算机网络的组成
4. 1. 2 计算机网络的分类
4. 1. 3 网络中数据传输的基本原理
4. 1. 4 网络通信协议
4. 1. 5 计算机网络示例
4. 1. 6 国际互联网Internet简介
4. 2 数据库系统
4. 2. 1 数据库系统的有关术语
4. 2. 2 关系数据库简介
4. 2. 3 管理信息系统(MIS)
4. 2. 4 数据库的发展历史
4. 2. 5 现阶段常用数据库简介
4. 2. 6 数据库技术的新发展
4. 3 虚拟现实
4. 3. 1 什么是虚拟现实(VR)
4. 3. 2 VR的发展历程
4. 3. 3 VR系统结构
4. 3. 4 构造VR系统的主要软. 硬件设备
4. 3. 5 VR的应用系统
*4. 4 人工智能与专家系统
4. 4. 1 什么是人工智能
4. 4. 2 人工智能的主要研究方向与应用领域
4. 4. 3 专家系统
4. 4. 4 人工神经网络
*4. 5 计算机控制系统与管控一体化系统
4. 5. 1 计算机控制系统
4. 5. 2 计算机管控一体化系统
4. 6 计算机信息安全与职业道德
4. 6. 1 计算机信息安全概述
4. 6. 2 计算机病毒
4. 6. 3 计算机黑客
4. 6. 4 计算机犯罪
4. 6. 5 防火墙的基本概念
4. 6. 6 计算机职业道德
习题4
第5章 操作系统Windows 2000操作指南
5. 1 概述
5. 1. 1 基本操作
5. 1. 2 桌面组成
5. 2 操作界面
5. 2. 1 工作窗口
5. 2. 2 菜单
5. 2. 3 对话框
5. 3 文件管理
5. 3. 1 几个基本概念
5. 3. 2 "资源管理器"和"我的电脑"
5. 3. 3 文件管理的基本操作
5. 4 系统设置及管理
5. 4. 1 设置任务栏和"开始"菜单
5. 4. 2 改变显示属性
5. 4. 3 使用"控制面板"配置系统
5. 4. 4 磁盘管理
5. 5 网络设置和用户管理
5. 5. 1 Windows 2000网络设置
5. 5. 2 用户管理
5. 5. 3 设置共享目录的访问权限
5. 6 帮助系统
上机实验
实验1 Windows 2000基本操作
实验2 Windows 2000资源管理器和控制面板的操作
实验3 网络设置和用户管理
第6章 字处理软件Word 2000操作指南
6. 1 Word 2000入门
6. 1. 1 Word窗口组成
6. 1. 2 新建文档及打开已有文档
6. 1. 3 文本的输入
6. 1. 4 文档的保存与关闭
6. 1. 5 文本的编辑
6. 2 文档的排版
6. 2. 1 字符格式化
6. 2. 2 段落格式化
6. 2. 3 边框和底纹
6. 2. 4 格式刷和样式
6. 2. 5 使用模板
6. 3 图文混排
6. 3. 1 插入图片
6. 3. 2 绘制图形
6. 3. 3 使用文本框
6. 3. 4 插入艺术字
6. 3. 5 公式的输入
6. 4 制作表格
6. 4. 1 创建表格
6. 4. 2 编辑表格
6. 4. 3 格式化表格
6. 4. 4 在表格中排序
6. 4. 5 在表格中计算
6. 5 版面设计与打印
6. 5. 1 版面设计
6. 5. 2 打印文档
上机实验
实验1 文档的基本操作和设置
实验2 图文混排
实验3 创建和编辑表格
综合实验
参考文献
本书是1997年出版的国家“九五”规划教材《计算机导论》的第2版, 承蒙广大读者的支持, 1997年版教材至2004年9月已印刷21次. 近年来, 随着计算机科学与技术的飞速发展, 以及IEEE和ACM的“Computing Curricula 2001(即CC2001)”和“中国计算机科学与技术学科教程2002(即CCC2002)”的推出, 1997年版《计算机导论》一书在内容上需要进行必要的修订.
本次修订的主要依据是CCC2002对《计算机导论》课程所提出的任务:《计算机导论》课程应为计算机科学与技术专业的新生提供一个关于计算机科学与技术学科的入门介绍, 使他们能对该学科有一个整体的认识, 并了解该专业的学生应具有的基本知识和技能以及在该领域工作应有的职业道德和应遵守的法律准则.
《计算机导论》课程如何为新生提供“入门”知识, 使他们有一个“整体的认识”, 是修订本书要解决的关键问题. 本次修订仍保持了原书的基本风格和结构框架, 并进行了如下修订:
(1)删去陈旧内容, 改写为新内容. 1997年版教材中的“计算机操作指南”全部重写, 改为Windows 2000及Word 2000. 1997年版教材中的“计算机网络”. “程序设计语言”. “数据库系统”等节内容全部重写.
(2)增写部分当前计算机领域的新技术. 这次修订增加了一章“计算机系统的应用”, 内容包括:计算机网络. 数据库系统. 虚拟现实. 人工智能与专家系统. 计算机控制系统与管控一体化系统以及计算机信息安全与职业道德等.
(3)对1997年版教材中的“计算机系统的基础知识”和“计算机系统的硬件”做必要的精简, 使其更简明. 通俗. 易懂, 便于初学者学习.
修订后的《计算机导论》第2版共分6章:计算机系统的基础知识. 计算机系统的硬件. 计算机系统的软件. 计算机系统的应用. 操作系统Windows 2000操作指南和字处理软件Word 2000操作指南. 这一体系结构虽不完全科学, 也有不尽人意之处, 但它遵循了人们对计算机科学的认识规律, 也基本覆盖了CCC2002对《计算机导论》课程要求的内容和知识单元. 对初学者而言, 上述划分章节的方法将给出一个清晰的计算机系统的框架, 有利于初学者循序渐进地学习. 本书还将为任课教师提供电子教案, 欢迎任课教师通过华信教育资源网http://www. hxedu. com. cn索取.
《计算机导论》第2版仍然力求处理好下列三个方面的关系.
首先是课程内容的广度与深度的关系. 广度是本课程的基本要求, 而深度则是为广度服务的, 应以讲清楚各知识单元的基本概念为目的.
其次是课程内容的深度与读者对象的关系. 本课程的对象是“初学者”, 而随着微型计算机的普及, 这些“初学者”中的大多数都已具有计算机的某些知识或使用经历. 因此, 本教材在内容深度上虽是“入门”性的, 但必须是系统的和严谨的, 并区别于一般的计算机科普读物.
第三是课程内容与授课时间的关系. 本课程的授课总学时约32学时, 按这些学时数要求写出一本全面介绍计算机系统的教材难度是相当大的. 解决这一难点的简单办法是适当地多写些, 任课教师根据教学要求及学时数, 少讲或精讲某些内容, 或部分内容供学生自学. 例如, 书目中带*的内容可少讲或不讲, 第4章内容可以用讲座方法做简单介绍, 供学生自学, 第5, 6章可根据学生的情况自行上机练习.
《计算机导论》第2版是在本系列教材编审委员会的指导下完成的, 特别是北京航空航天大学的杨文龙教授审定了本书, 并给予很大的支持与帮助. 全书由王玉龙主编, 并编写了本书的第1~3章, 第5. 6章由肖彬和周以宁编写, 第4章及3. 2节涉及专业领域知识较多, 特约请了这些领域的专家和教授编写其中某一节, 他们是:刘高军(3. 2节). 陆祥瑞(4. 1和4. 5节). 胡健(4. 2节). 黄心渊(4. 3节). 李晋宏(4. 4节)和王玉龙(4. 6节). 由于他们的“友情参编”为本书增色不少, 在此向他们表示衷心的感谢. 但为了全书各章节的编写风格一致及满足“导论”的要求, 上述各节内容最后由陆祥瑞和王玉龙先后做了修改或重写, 敬请他们谅解.
最后, 要特别感谢电子工业出版社编辑童占梅老师, 她不仅帮助我们解决了编写本书过程中所出现的意外困难, 并对编写的某些内容提出了精辟的见解. 此外, 还要感谢北方工业大学的吴乐明老师, 她完成了本书的录入和文字校对, 工作细致. 认真, 给编者以很大的支持.
由于编者的水平有限, 书中错误和不妥之处, 恳请广大读者批评指正.
王玉龙
于北方工业大学信息工程学院
2004. 9