本书是计算机专业及相关专业的基础课程教材。书中涉及计算机科学与技术的各方面内容，着重介绍了基本概念和基本模型与方法，对较难理解的理论与技术细节也有讲述。本书主要内容包括计算机的产生与发展、计算机工作原理、程序语言与程序设计、操作系统、算法与数据结构、计算机网络、数据库系统、多媒体技术、软件工程、信息安全、信息系统、职业道德与法律法规等知识模块。本书适合作为高等学校计算机科学与技术专业的计算机导论课程教材，也可作为计算机基础课程的教材及计算机入门的普及教材。

        在计算机科学技术发展的历史长河中，计算机应用一直是推动计算机学科发展的原动力。蒸汽机的出现大大地减轻了人类的体力劳动，引发了第一次工业革命。后来，人们研究能代替人类脑力劳动的机器，正是在这种动力的驱动下，经过众多学者的努力研究与探索，20世纪40年代出现了第一台计算机。历经几十年的发展，现代计算机系统日趋成熟，应用日益广泛。Internet的出现，带来了网络就是计算机的理念，后来的对等计算、普适计算，尤其是最近出现的网格计算和云计算，扩大了系统资源的透明与共享及计算能力。计算机学科又称为计算机科学与技术学科，包括科学与技术两方面的内容。科学就是不断提出模型并且进行验证的过程，也是从特殊到一般的归纳过程；技术是指一般的理论到特殊应用的演绎过程。本书是计算机专业及相关专业的计算机导论教材，主要涉及计算机科学与技术学科的主要内容的概括介绍，通过12章的叙述，集合了计算机领域各个方面的概念性内容，但不深入讨论这些内容的理论与技术细节。本书主要内容包括计算机的产生与发展、计算机工作原理、程序语言与程序设计、操作系统、算法与数据结构、计算机网络、数据库系统、多媒体技术、软件工程、信息安全、信息系统、职业道德与法律法规。在本书中，注重学生对计算机基础知识的理解和掌握，大部分知识处于概念性阶段，强调的是基本概念而非数学模型。例如，程序存储概念、算法与数据结构的概念，进而突出程序就是算法加数据结构的理念、程序语言和程序结构及程序设计基本方法、数据库系统的功能、数据库系统的基本组成及基于SQL的关系数据库基本功能的实现、多媒体的基本概念及主要应用、网络的功能与基本结构、软件工程的概念和方法学、信息系统的功能与组成等。在最后，对部分计算机职业道德和法律法规作了基本的介绍。学生通过这部分学习，可以增强职业道德和法律法规的观念。通过本书的学习，使学生广泛地了解计算机学科，并掌握计算机学科的基础知识，进入计算机世界的大门，为学习计算机其他课程奠定基础。学习本书不需要计算机科学、编程或数学方面的先期知识，书中的内容也可作为编程课程的预备知识。由于作者水平有限，书中不足之处在所难免，敬请读者批评指正。

第1章  绪论 1

1.1  计算机的产生 2

1.1.1  图灵机模型 2

1.1.2  第一台计算机 2

1.1.3  冯?诺依曼机模式 3

1.2  计算机的发展 3

1.2.1  计算机的发展简史 3

1.2.2  计算机的发展趋势 4

1.3  计算机的主要指标 4

1.4  计算机的特点和分类 5

1.4.1  计算机的特点 5

1.4.2  计算机的分类 6

1.5  计算机的应用领域 8

1.6  计算机科学与技术学科 9

1.6.1  当前计算机学科特点 9

1.6.2  学科体系 9

1.6.3  方法论 11

小结 13

习题 13

第2章 计算机工作原理 14

2.1  计算机中的数据的表示 15

2.1.1  数制与转换 15

2.1.2  数在计算机中的表示 17

2.1.3  非数值数据的表示 19

2.1.4  运算规则 19

2.2  计算机的硬件组成 19

2.2.1  运算器 20

2.2.2  存储器 22

2.2.3  中央处理器 24

2.2.4  外部设备 27

2.3  计算机的基本工作过程 30

2.3.1  指令格式 31

2.3.2  寻址方式 32

2.3.3  指令执行过程 32

小结 33

习题 34

第3章  程序语言与程序设计 35

3.1  程序设计语言 36

3.1.1  机器语言 36

3.1.2  汇编语言 37

3.1.3  高级语言 37

3.2  高级程序语言的基本构成 40

3.2.1  变量、运算符和表达式 40

3.2.2  数据类型 41

3.2.3  赋值语句 43

3.2.4  输入/输出 43

3.2.5  控制结构 44

3.2.6  过程（函数） 47

3.2.7  注释语句 50

3.3  常用高级语言 50

3.3.1  C语言 50

3.3.2  C++语言 51

3.3.3  Java语言 52

3.4  高级语言处理程序 53

3.4.1  解释方式 54

3.4.2  编译方式 54

3.5  程序设计范型 54

3.5.1  过程式 55

3.5.2  对象式 55

3.5.3  逻辑式 56

3.5.4  函数式 56

3.6  程序设计的步骤 56

小结 58

习题 58

第4章  操作系统 59

4.1  操作系统概述 60

4.1.1  操作系统的目标 60

4.1.2  操作系统发展的动力 61

4.2  操作系统功能 61

4.2.1  提供用户界面 62

4.2.2  管理系统资源 64

4.2.3  程序执行环境和系统调用 64

4.3  操作系统类型 64

4.3.1  批处理系统 64

4.3.2  分时系统 68

4.3.3  实时系统 69

4.3.4  嵌入系统 70

4.3.5  多处理器系统 71

4.3.6  分布式系统 71

4.3.7  集群式系统 72

4.3.8  手持式系统 73

4.4  进程 73

4.4.1  进程概念 73

4.4.2  进程状态 73

4.5  常用操作系统 75

4.5.1  MS-DOS操作系统及Windows系列 75

4.5.2  UNIX操作系统 77

4.5.3  Linux及其他操作系统 79

小结 82

习题 82

第5章  算法与数据结构 84

5.1  算法与数据结构概述 85

5.1.1  算法的定义与特性 85

5.1.2  算法的描述和分析 85

5.1.3  数据结构的概念 87

5.2  线性表 89

5.2.1  线性表的概念 89

5.2.2  线性表的顺序存储 89

5.2.3  线性表的链式存储 91

5.3  栈和队列 95

5.3.1  栈 95

5.3.2  队列 96

5.4  树形结构 98

5.4.1  树 99

5.4.2  二叉树 100

5.5  查找和排序 104

5.5.1  查找的基本概念 105

5.5.2  线性表的查找 105

5.5.3  排序基本概念 107

5.5.4  内部排序 108

小结 109

习题 109

第6章  计算机网络 110

6.1  计算机网络概述 111

6.1.1  计算机网络的发展 111

6.1.2  计算机网络的概念 113

6.1.3  计算机网络的分类 113

6.1.4  网络拓扑结构 116

6.2  计算机网络体系结构 117

6.2.1  OSI参考模型 117

6.2.2  TCP/IP参考模型 124

6.3  计算机网络互连硬件 126

6.3.1  常用的网络设备 126

6.3.2  网络传输介质 129

6.3.3  组建网络 130

6.4  计算机网络协议 130

6.4.1  网络的标准 130

6.4.2  网络协议 131

6.5  Internet及其应用 131

6.5.1  Internet概述 132

6.5.2  Internet地址 132

6.5.3  Internet服务 133

小结 134

习题 134

第7章  数据库系统 136

7.1  数据库系统简介 137

7.1.1  数据库概念 137

7.1.2  数据库技术的产生和发展 138

7.1.3  数据库系统的体系架构 139

7.1.4  数据库管理系统 141

7.2  结构化查询语言（SQL） 143

7.2.1  SQL概述 143

7.2.2  数据定义 144

7.2.3  数据查询 147

7.2.4  数据更新 151

7.2.5  视图 153

7.3  常用数据库系统 155

小结 158

习题 158

第8章  多媒体技术 159

8.1  多媒体 160

8.1.1  多媒体概述 160

8.1.2  多媒体技术的发展方向 161

8.1.3  多媒体系统的分类 161

8.1.4  多媒体系统的结构 161

8.2  多媒体信息的表示 162

8.2.1  多媒体数据的特点 162

8.2.2  文字 163

8.2.3  音频 165

8.2.4  视觉媒体 170

8.2.5  动画 175

8.3  超文本与超媒体 176

8.4  多媒体数据压缩技术 179

8.4.1  数据压缩技术原理 179

8.4.2  音频信号的压缩编码 183

8.4.3  视频信号的压缩编码 185

8.5  多媒体创作工具 188

8.5.1  Photoshop简介 188

8.5.2  3ds Max简介 190

8.5.3  Authorware简介 192

8.6  多媒体应用 196

小结 197

习题 198

第9章  软件工程 199

9.1  软件工程概述 200

9.1.1  软件工程产生的基础 200

9.1.2  软件的生存周期 201

9.1.3  软件开发模型 202

9.2  需求分析和规格说明 205

9.2.1  需求分析 205

9.2.2  需求规格说明 208

9.2.3  需求分析示例 211

9.3  软件设计 213

9.3.1  概要设计任务 213

9.3.2  概要设计步骤 213

9.3.3  软件设计原则 215

9.3.4  详细设计的任务 216

9.3.5  详细设计的原则 217

9.3.6  详细设计的方法 217

9.4  软件测试与维护 218

9.4.1  软件测试 219

9.4.2  软件维护 220

9.4.3  软件质量评价 223

小结 226

习题 226

第10章  信息安全 227

10.1  概述 228

10.1.1  威胁与攻击信息的种类 228

10.1.2  信息安全的措施 229

10.2  信息不安全因素 231

10.2.1  物理因素 231

10.2.2  网络因素 231

10.2.3  系统因素 232

10.2.4  管理因素 232

10.3  信息攻击 232

10.4  安全需求分析 234

10.4.1  防护安全 234

10.4.2  运行安全 235

10.4.3  安全管理 236

10.5  安全理论与技术分析 236

10.5.1  密码理论与数据加密技术 236

10.5.2  认证识别理论与技术 237

10.5.3  授权与访问控制理论与技术 237

10.5.4  审计追踪技术 238

10.5.5  病毒防范技术 239

10.5.6  入侵监测技术 239

10.6  网络安全 240

10.6.1  网络安全概述 240

10.6.2  计算机病毒与反病毒 245

小结 247

习题 247

第11章  信息系统 248

11.1  数据与信息 249

11.1.1  数据 249

11.1.2  信息 249

11.1.3  信息特性 250

11.2  信息管理 250

11.2.1  信息管理的功能 251

11.2.2  信息管理的对象 251

11.2.3  信息管理的目的 252

11.3  信息系统 252

11.3.1  信息系统的组成 252

11.3.2  信息系统的特性 253

11.4  信息系统的应用 254

11.4.1  电子数据的处理 254

11.4.2  决策支持系统 254

11.4.3  主管信息系统 255

11.4.4  专家系统 255

11.4.5  企业资源规划 256

11.4.6  供应链管理 257

11.4.7  客户关系管理 257

11.4.8  知识管理 258

11.4.9  电子商务 259

11.4.10  商业智能 260

11.5  信息系统分析与设计 260

11.5.1  系统开发模型 260

11.5.2  系统分析员的任务 260

11.5.3  系统分析员应具备的条件 261

小结 261

习题 261

第12章  职业道德与法律法规 262

12.1  职业道德 263

12.1.1  道德规范 263

12.1.2  计算机用户道德 263

12.1.3  企业道德 264

12.1.4  隐私与公民自由 264

12.2  信息产业的法律法规 265

小结 266

习题 266

参考文献 268

无