大学计算机基础（第3版）

本书是北京市高等教育精品教材，由北京邮电大学长期从事一线教学的教师团队编写而成。  

本书以应用为目的、以实践为重点，涵盖了计算机基础知识、操作系统基础、计算机网络基础及应用、文字编辑软件、演示文稿软件、电子表格软件、数据库基础知识、多媒体技术基础和网络信息安全等方面的实验内容。

牛少彰，男，博士，北京邮电大学计算机学院教授，博士生导师。中国电子学会高级会员，中国电子学会多媒体信息安全专家委员会委员，中国企业联合会信息工作委员会学术顾问，国家质检总局防伪技术专家，北京信息产业协会专家委员会委员，北京市公安局打击电信诈骗专家组成员。现主要从事网络信息安全、网络攻防技术、信息内容安全、信息隐藏技术、数字权益管理技术、软件安全以及计算机取证技术方面的教学和科研工作。
参加或主持国家973项目、863重点项目、国家自然科学基金项目、国家密码基金项目和工信部“十二五”前期预研课题等多项科研项目。

目录

第1章计算机基础知识1

1.1计算机的发展1

1.1.1计算机的发展简史1

1.1.2微型计算机的发展4

1.1.3我国计算机的发展5

1.1.4计算机的发展趋势展望7

1.2计算机信息表示与存储9

1.2.1计算机中的数据单位9

1.2.2常见的数制及二进制数的运算10

1.2.3各进制数之间的转换12

1.2.4计算机中的数据编码16

1.3微机的基本结构20

1.4微机系统的硬件组成21

1.4.1主机23

1.4.2常用外部设备25

1.4.3平板计算机26

1.5微机的技术指标26

1.6计算机的应用28

1.7实验指导29

1.7.1计算机硬件的认知29

1.7.2基本指法31

1.7.3中文输入法的安装与配置31

习题33

第2章操作系统34

2.1操作系统概述34

2.1.1操作系统的定义与目标35

2.1.2操作系统的定位与作用35

2.2操作系统的演变36

2.2.1操作系统的发展历史37

2.2.2推动操作系统发展的因素39

2.3操作系统的组成39

2.3.1处理器管理40

2.3.2存储管理42

2.3.3设备管理44

2.3.4文件管理45

2.3.5用户接口48

2.4典型的常用操作系统49

2.4.1桌面操作系统49

2.4.2网络操作系统53

2.4.3嵌入式操作系统57

2.5实验指导61

2.5.1Windows的认知61

2.5.2Windows文件操作64

2.5.3Windows软件与硬件管理67

习题69

第3章计算机网络及应用70

3.1计算机网络基础知识70

3.1.1计算机网络的概念70

3.1.2计算机网络的组成71

3.1.3计算机网络拓扑结构74

3.1.4计算机网络的分类76

3.1.5计算机网络的发展76

3.2网络协议80

3.2.1开放系统互联结构模型80

3.2.2传输控制协议/网际协议82

3.2.3OSI参考模型与TCP/IP模型关系85

3.2.4IP地址和域名86

3.3网上浏览88

3.3.1WWW架构、核心和工作流程89

3.3.2网络浏览器91

3.3.3搜索引擎94

3.4电子邮件99

3.4.1电子邮件系统组成和工作流程99

3.4.2电子邮件格式100

3.4.3基于WWW的电子邮件101

3.4.4电子邮件其他相关概念101

3.5其他常用网络工具和应用102

3.5.1Windows网络常用命令工具102

3.5.2文件传输协议与工具105

3.5.3社交网络服务106

3.6实验指导108

3.6.1计算机网络配置108

3.6.2科技信息检索110

3.6.3电子邮件应用111

习题112

第4章算法113

4.1算法的概念与表示113

4.1.1算法的概念113

4.1.2算法的表示116

4.2常用算法118

4.2.1查找118

4.2.2排序120

4.3算法设计的常用思想与方法125

4.3.1穷举算法125

4.3.2贪心算法126

4.3.3递推127

4.3.4递归128

习题130

第5章程序设计基础131

5.1基本概念131

5.1.1程序、程序设计、程序设计语言131

5.1.2高级语言的编译及解释132

5.1.3计算机求解问题的过程132

5.2程序的基本要素134

5.2.1标识符134

5.2.2变量与常量134

5.2.3数据类型135

5.2.4基本输入输出137

5.2.5运算符与表达式138

5.3程序的流程控制139

5.3.1选择结构139

5.3.2循环结构142

5.3.3函数146

5.4数据结构148

5.4.1基本概念148

5.4.2Python的常用内置数据结构149

5.5程序设计方法学152

5.5.1结构化程序设计152

5.5.2面向对象程序设计154

习题156

第6章软件工程基础157

6.1软件开发发展阶段157

6.2软件危机158

6.3软件工程的定义和目标159

6.3.1软件工程的定义159

6.3.2软件工程的目标159

6.4软件开发过程模型160

6.4.1软件生命周期161

6.4.2瀑布型生命周期模型161

6.5需求分析163

6.5.1需求分析的重要性163

6.5.2需求获取方法164

6.6软件设计165

6.7软件实现165

6.8软件测试与维护167

6.8.1软件测试167

6.8.2软件调试169

6.8.3软件维护169

习题170

第7章数据库基础知识171

7.1数据与大数据171

7.1.1信息、数据、数据处理171

7.1.2什么是大数据172

7.2数据管理与数据库174

7.2.1数据管理技术及其产生和发展174

7.2.2数据库系统的组成179

7.3关系数据库180

7.3.1数据模型180

7.3.2关系模型181

7.2.3SQL语言简介181

7.2.4事务182

7.4数据仓库、联机数据分析与数据挖掘184

7.4.1数据仓库184

7.4.2联机分析处理186

7.4.3数据挖掘186

7.5数据库新技术188

7.5.1数据库技术的发展188

7.5.2NoSQL数据库188

7.5.3NewSQL数据库190

7.5.4云数据库190

习题191

第8章多媒体技术基础192

8.1多媒体技术基础知识192

8.1.1多媒体技术基本概念192

8.1.2多媒体数据的类型194

8.1.3多媒体数据的特点196

8.1.4多媒体技术的发展196

8.1.5多媒体技术的应用范围198

8.2多媒体的关键技术199

8.3多媒体计算机设备201

8.3.1声卡201

8.3.2显卡203

8.3.3显示器203

8.3.4触摸屏206

8.4多媒体数据的表示与压缩207

8.4.1多媒体数据的表示方法207

8.4.2数据冗余210

8.4.3常用数据压缩技术210

8.4.4多媒体数据常用压缩标准212

8.4.5常见的各种图像、声音、视频压缩格式介绍215

8.5多媒体制作工具219

8.5.1多媒体制作工具简介219

8.5.2音频剪辑工具GoldWave219

8.5.3画图工具222

8.6实验指导226

8.6.1音频压缩与音频剪辑226

8.6.2图像分辨率、像素深度及文件大小227

习题230

第9章网络信息安全231

9.1网络信息安全概述231

9.1.1信息安全属性231

9.1.2信息安全威胁232

9.1.3信息安全的实现233

9.2信息保密技术236

9.2.1对称密钥密码237

9.2.2公开密钥加密238

9.2.3电子信封技术239

9.3信息认证技术240

9.3.1数字签名240

9.3.2身份认证242

9.4Windows系统安全管理244

9.4.1Windows安全机制244

9.4.2Windows安全功能246

9.5网络安全技术251

9.5.1防火墙技术252

9.5.2入侵检测技术255

9.5.3漏洞扫描技术260

9.5.4网络防病毒技术264

9.6信息安全的管理268

9.6.1信息安全标准及实施268

9.6.2信息安全策略和管理原则271

9.6.3信息安全管理与法律274

习题275

参考文献276