本书是普通高等教育“十一五”国

前 言 《计算机导论》第1版作为国家“九五”规划教材于1997年出版，至2004年9月已印刷21次。《计算机导论》第2版于2005年1月出版，至2008年9月又印刷9次。本次修订的第3版是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，它修订的主要依据是“高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告”中对《计算机导论》课程所指出的任务：《计算机导论》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》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。为此本次修订在课程内容安排上努力遵循“战略研究报告”中指出的《计算机导论》课程的教学大纲，并保持了前两版书的基本风格及结构框架。主要修订的内容有： 删除前版书中的陈旧内容。如将第2版书中的第5章（Windows2000操作指南）及第6章（Word2000操作指南）全部删除。修订后的第5章改为计算机导论操作实验，它以实验的形式，由学生自测计算机操作的能力。 重写了前版书中某些章节。如第3章（计算机系统的软件）中的“算法与数据结构”、“程序设计语言”、“数据库系统”等。 增写了前版书中没有的新内容。如在第4章（计算机系统的应用）中增写了“多媒体技术及应用”，新增附录“专业学习指南”,该附录为进入计算机科学与技术专业的新生提供了必要的、与专业学习相关的基本知识和常识。 改写了前版书第1章（计算机系统的基础知识）及第2章（计算机系统的硬件）中的某些内容。如“信息在计算中的表示”、“可移动外存储器”、“中央处理器的结构举例”等，以适应计算机硬件技术的发展。 修订后的《计算机导论》分为5章及附录部分。其中第1章至第4章标题不变，但内容做了上述不同程度的变动。第5章和附录是重新编写的，标题及内容都是新的。此外，本次修订还为任课教师提供教学资源，内容包括电子教案、习题参考答案、实验用软件及模拟试题等。任课老师可通过华信教育资源网http://huaxin.edu.cn 或联系zmt@phei.com.cn索取。 本书力求处理好下列三方面的关系： 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，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相当大。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给予的学时数，少讲或精讲某些内容，或部分内容供学生自学。例如，目录中带“*”号的内容可少讲或不讲；第4章内容可以用讲座方式作简单介绍，或供学生自学；第5章内容，可由学生自行上机完成，老师负责指导，并向老师提供实验报告。附录内容可作为入学新生的专业教育参考资料。 本次修订由王玉龙、付晓玲、方英兰三位老师合作完成。在编写本书的过程中，得到了北京航空航天大学杨文龙教授的大力支持与帮助，北方工业大学吴乐明老师完成了本书的文字录入及文字校对，在此表示衷心的感谢。 最后，要特别感谢电子工业出版社童占梅老师，她从1997年出版《计算机导论》以来，为该书的出版、修订付出了艰辛的劳动。不仅为作者提供了大量相关资料，对如何编写该书也提出了精辟的见解。 尽管我们力求将《计算机导论》写成一本既通俗又严谨的计算机科学的入门教材，但限于编者的水平，却难以实现这一愿望。书中也可能会出现某些错误或不妥之处，恳请广大读者提出宝贵意见。作者联系方式fangyinglan@ncut.ecu.cn。 编者著 于北方工业大学信息工程学院

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 信息在计算机中的表示 1.3.1 数值数据的表示 1.3.2 字符的表示 1.3.3 声音信息的表示 1.3.4 图像和图形信息的表示 1.3.5 视频信息的表示 1.4 运算基础 1.4.1 二进制数的四则运算 1.4.2 补码加减运算 1.4.3 十进制数运算 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 80x86 CPU结构举例 2.1.4 64位CPU及双核CPU 2.1.5 国产CPU（龙芯） 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 可移动外存储器 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 算法与数据结构 3.2.1 为什么要学习算法与数据结构 3.2.2 算法基础 3.2.3 数据结构基础 3.3 程序设计语言 3.3.1 程序设计语言发展概述 3.3.2 程序设计基础 3.3.3 面向对象程序设计 3.4 数据库系统 3.4.1 什么是数据库 3.4.2 数据模型 3.4.3 数据库语言 3.4.4 数据库设计 3.4.5 数据库技术的发展 3.5 编译原理 3.5.1 编译原理概述 3.5.2 词法分析 3.5.3 语法分析 3.5.4 中间代码生成 3.5.5 代码优化 3.5.6 目标代码生成 3.5.7 表格管理和出错处理 3.6 操作系统 3.6.1 操作系统概述 3.6.2 处理器管理 3.6.3 存储管理 3.6.4 设备管理 3.6.5 文件管理 3.7 软件工程 3.7.1 软件工程概述 3.7.2 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 多媒体技术 4.2.1 基本概念 4.2.2 多媒体关键技术 4.2.3 多媒体计算机系统 4.2.4 Windows多媒体环境 4.2.5 多媒体技术的应用与发展 4.3 虚拟现实 4.3.1 什么是虚拟现实 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 计算机导论实验 5.1 计算机硬件实验 5.2 Office办公软件实验 5.3 操作系统文件管理实验 5.4 网络综合应用实验 5.5 多媒体综合应用实验 5.6 Access数据库应用实验 附录 专业学习指南 附录A 计算机科学与技术专业知识体系与科学方法论 附录B 计算机科学与技术专业的职业类别 附录C 计算机行业背景知识 附录D 常见英文计算机缩略语对照表 参考文献

王玉龙，北方工业大学教授，长期从事计算机专业教育工作，发表论文多篇，编写教材多部，入选国家级规划教材多部。

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