本书在编写时力图贯穿“计算思维”能力培养，强调“计算机基本工作原理”的理解和“问题求解思路”的建立。本书总体结构上按照计算机系统分层的思想展开。第1章绪论（计算机概述和计算思维概述）；第2章介绍信息层（计算机中信息的表示）；第3章介绍硬件层（计算机的基本工作原理）；第4章介绍操作系统；第5、6章介绍计算机求解问题的思路（算法和数据结构）；第7～8章介绍软件层（程序设计基础和软件工程）；第9章介绍应用层（数据库系统）；第10～11章介绍网络层（网络基础和信息安全）。本书可作为高等院校非计算机专业本、专科生计算机基础课程的教学用书，也可作为高等学校成人教育的培训教材，以及广大工程技术人员普及计算机文化的岗位培训教程，同时还可作为广大计算机爱好者的入门参考书。
冯祥胜，男，副教授，1972年生，毕业南京气象学院，主要研究方向：计算机信息系统。
目 录
第1章 绪论 1
1.1 计算机概述 1
1.1.1 计算机的发展历程 2
1.1.2 计算机的特点 5
1.1.3 计算机的分类 5
1.1.4 计算机的应用 7
1.1.5 计算机应用技术展望 8
1.2 计算思维概述 13
1.2.1 计算思维的定义 13
1.2.2 计算思维与大学计算机基础课程 13
习题 14
第2章 计算机中信息的表示 17
2.1 进位计数制 17
2.1.1 计算机中常用的数制 17
2.1.2 数制之间的转换 19
2.1.3 与二进制数据相关的一些用语 22
2.1.4 数和码的含义和区别 23
2.2 数值数据的编码表示 25
2.2.1 机内整数的表示 25
2.2.2 机内实数的近似表示法 26
2.3 计算机中非数值数据的表示 27
习题 31
第3章 计算机基本工作原理 34
3.1 计算机系统概述 34
3.1.1 计算机系统的基本组成 34
3.1.2 计算机的硬件系统 35
3.1.3 计算机的软件系统 36
3.2 计算机的工作原理 37
3.3 计算机硬件系统 38
习题 47
第4章 操作系统 50
4.1 操作系统概述 50
4.1.1 什么是操作系统 50
4.1.2 操作系统的特征 51
4.1.3 操作系统的分类 52
4.2 操作系统的功能 53
4.2.1 处理机管理 54
4.2.2 存储器管理 57
4.2.3 设备管理 59
4.2.4 文件管理 62
4.2.5 用户接口 65
4.3 典型操作系统介绍 66
习题 66
第5章 算法基础 69
5.1 算法的概念 69
5.1.1 算法的定义 69
5.1.2 算法的分类 69
5.1.3 算法的基本特征 70
5.1.4 算法的基本要素 71
5.1.5 算法的设计要求 72
5.1.6 算法的复杂度 73
5.2 算法的表示及发现 74
5.2.1 用自然语言表示算法 74
5.2.2 用流程图表示算法 75
5.2.3 用伪代码表示算法 76
5.2.4 算法的发现 77
5.3 算法示例 77
5.3.1 辗转相除算法 77
5.3.2 累加求和算法 78
5.3.3 背包问题算法 78
5.4 算法设计的基本方法 79
习题 82
第6章 数据结构 86
6.1 数据结构 86
6.1.1 数据结构的基本概念 87
6.1.2 数据的逻辑结构 89
6.1.3 数据的存储结构 101
6.1.4 数据的运算 104
6.2 数据的查找 111
6.2.1 数据查找的概念 111
6.2.2 顺序查找 111
6.2.3 折半查找 112
6.3 数据的排序 113
6.3.1 插入排序 113
6.3.2 交换排序 115
6.3.3 选择排序 117
6.3.4 归并排序 121
习题 122
第7章 程序设计基础 126
7.1 程序设计基本概念 126
7.1.1 程序（Program） 126
7.1.2 程序设计（Programming） 127
7.1.3 程序设计语言（Programming Language） 128
7.2 结构化程序设计 131
7.2.1 结构化程序设计方法的产生 131
7.2.2 结构化程序设计的原则 132
7.2.3 结构化程序设计的基本结构 133
7.3 面向对象程序设计 136
7.3.1 面向对象程序设计的基本思想 136
7.3.2 面向对象方法的基本概念 137
7.4 程序设计风格 139
习题 142
第8章 软件工程 144
8.1 软件 144
8.1.1 软件的定义 144
8.1.2 软件的特点 145
8.1.3 软件的分类 146
8.1.4 软件危机 146
8.2 软件工程的基本概念 147
8.2.1 软件工程 147
8.2.2 软件工程的目标和研究内容 147
8.2.3 软件工程的原则 147
8.2.4 软件工程的工具和环境 148
8.2.5 软件生命周期 149
8.3 软件需求 149
8.3.1 可行性研究与初步计划制定 150
8.3.2 需求分析 150
8.3.3 需求分析的方法 151
8.4 软件设计 153
8.4.1 总体设计 153
8.4.2 详细设计 155
8.5 软件实现 158
8.6 软件测试 158
8.6.1 软件测试的目标和原则 159
8.6.2 软件测试的方法 159
8.6.3 软件调试 161
8.7 运行和维护 163
习题 163
第9章 数据库系统 167
9.1 数据库技术的产生与发展 167
9.1.1 数据管理技术 167
9.1.2 数据库系统的特点 170
9.2 数据库系统的组成 171
9.2.1 数据库 172
9.2.2 数据库管理系统 172
9.2.3 硬件支撑环境 174
9.2.4 软件系统 174
9.2.5 数据库管理员、系统分析员、程序设计员及用户 175
9.3 数据模型 176
9.3.1 概念模型 177
9.3.2 数据模型 179
9.4 数据库系统的结构 181
9.4.1 三级模式结构 182
9.4.2 二级映像及二级数据独立性 183
9.5 关系数据库 183
9.5.1 关系和关系模式 184
9.5.2 关系代数 185
9.5.3 SQL语言 188
9.6 数据库设计与管理 192
9.6.1 数据库设计 192
9.6.2 数据库管理 194
习题 196
第10章 计算机网络基础 199
10.1 计算机网络概述 199
10.1.1 计算机网络的定义与功能 199
10.1.2 计算机网络的发展 200
10.1.3 计算机网络的分类 201
10.1.4 计算机网络的组成 204
10.2 网络通信设备 205
10.2.1 网络传输介质 205
10.2.2 网络传输介质的互连设备 207
10.2.3 网络互连设备 208
10.3 计算机网络体系结构 210
10.3.1 网络体系结构 210
10.3.2 OSI参考模型 210
10.3.3 TCP/IP参考模型 212
10.4 局域网的基本技术 213
10.4.1 局域网 213
10.4.2 局域网体系结构与IEEE 802标准 214
10.4.3 介质访问控制方法 214
10.5 Internet基础 215
10.5.1 Internet简介 215
10.5.2 Internet的网际协议 216
10.5.3 Internet的接入方式 219
10.5.4 常见的Internet服务 219
习题 223
第11章 信息安全 226
11.1 信息安全概述 226
11.1.1 信息安全的定义 226
11.1.2 信息系统面临的威胁 226
11.1.3 信息系统的安全任务与社会责任 228
11.2 信息存储安全技术 229
11.2.1 信息安全存储的概述 229
11.2.2 常见的信息存储技术 229
11.3 信息安全防范技术 231
11.3.1 访问控制技术 231
11.3.2 数据加密技术 232
11.3.3 数字签名 234
11.3.4 防火墙技术 235
11.4 计算机病毒与防治 236
11.4.1 计算机病毒概述 236
11.4.2 计算机病毒的防治 237
习题 237
参考文献 240
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