新編計算機(jī)科學(xué)概論習(xí)題答案匯總-計算機(jī)信息系統(tǒng)安全

新編計算機(jī)科學(xué)概論習(xí)題答案

第0章習(xí)題

一、復(fù)習(xí)題

1、簡述計算機(jī)科學(xué)的研究領(lǐng)域。

數(shù)值和符號計算、算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、程序設(shè)計語言、軟件方法學(xué)

和工程、數(shù)據(jù)庫和信息檢索、計算理論、人工智能和機(jī)器人學(xué)等。（P2-3）

2、簡述現(xiàn)代計算機(jī)的發(fā)展簡史。

計算機(jī)發(fā)展經(jīng)歷了算盤時代、機(jī)械時代和機(jī)電時代這些原始階段。自從電子計算機(jī)問世

以來，計算機(jī)經(jīng)歷了電子管時代、晶體管時代、集成電路時代和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路

時代等，發(fā)展速度越來越快。（P7-13）

3、試分析計算機(jī)對社會的影響。

計算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展使得社會對計算機(jī)產(chǎn)生了依賴，也改變了我們?nèi)祟惖纳罘绞?，?/p>

帶來了許多有關(guān)于倫理和犯罪的問題。（P13-P16）

4、試列出與計算機(jī)科學(xué)相關(guān)的學(xué)科及技術(shù)。

計算機(jī)科學(xué)是一門實用性很強(qiáng)、發(fā)展極其迅速的面向廣大社會的學(xué)科，它建立在數(shù)學(xué)、

電子學(xué)（特別是微電子學(xué)）、磁學(xué)、光學(xué)、精密機(jī)械等多門學(xué)科的基礎(chǔ)之上，與數(shù)學(xué)、計算機(jī)

程序設(shè)計、軟件工程和計算機(jī)工程等學(xué)科之間存在不同程度的交叉和覆蓋。（P2）

5、嘗試到網(wǎng)絡(luò)上搜索關(guān)于計算機(jī)學(xué)科中幾個典型問題的資料。

提示本書P4-P7頁列出了一些經(jīng)典問題，大家可以查找相關(guān)的情況

6、簡述電子數(shù)字計算機(jī)的發(fā)展趨勢和應(yīng)用情況。

計算機(jī)最初的應(yīng)用是數(shù)學(xué)計算，隨著計算機(jī)的發(fā)展，逐步擴(kuò)展到數(shù)據(jù)庫、實時處理、網(wǎng)

絡(luò)應(yīng)用、辦公自動化、多媒體、虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域。即用于專業(yè)的科學(xué)研究機(jī)構(gòu)，也可用于個

人工作、學(xué)習(xí)和生活。（P8-13）

計算機(jī)將向更高性能、更加易用、聯(lián)網(wǎng)更廣泛和更專業(yè)的應(yīng)用發(fā)展。隨著硬件技術(shù)和算

法設(shè)計的進(jìn)步，計算機(jī)的處理能力將進(jìn)一步提高，計算機(jī)有能力處理更加復(fù)雜和規(guī)模更大的

問題。

隨著計算機(jī)向智能化方向發(fā)展，計算機(jī)具有人的某些智能，如學(xué)習(xí)和推理的能力。（P13）

7、談?wù)勀銓﹄娮佑嬎銠C(jī)的印象。

提示：可從計算機(jī)的應(yīng)用、能力、社會影響等方面考慮

8、試述計算機(jī)模型與計算機(jī)的聯(lián)系和區(qū)別。

圖靈設(shè)想所有的計算都可能在一種特殊的機(jī)器上執(zhí)行，通用圖靈機(jī)是對現(xiàn)代計算機(jī)的首

次描述，該機(jī)器只要提供了合適的程序就能做任何運(yùn)算。而計算機(jī)只是一種計算的工具。

（P3-4）

9、列舉出你所知道的操作系統(tǒng)。

提示：可從互聯(lián)網(wǎng)上了解，或向周圍的人們打聽。

二、練習(xí)題

(-)填空題

1、ACM是組織的簡稱。

國際計算機(jī)組織(P1)

2、1937年，提出了通用的計算設(shè)備即圖靈機(jī)的設(shè)想。

圖靈(P3)

3、基于馮?諾伊曼模型的計算機(jī)包括4個子系統(tǒng)，他們分別是、、

和O

存儲器、算術(shù)/邏輯單元、控制單元、輸入/輸出單元(P4)

4、1946年，美國研制成功第一臺高速電子數(shù)字計算機(jī)，它被命名為。

ENIAC(P9)

5、第一代電子計算機(jī)的主存儲器主要使用水銀延遲線存儲器、陰極射線示波管存儲器和

_________存儲器。

磁鼓和磁心存儲器(P9)

6、第一次使個人計算機(jī)具有了多媒體處理能力的微型計算機(jī)是o

Macintosh計算機(jī)(P12)

7、我國古代數(shù)學(xué)家利用算籌計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間。

祖沖之(P17)

8、中國推出的龍芯一號CPU是神州龍芯公司推出的兼顧通用及嵌入式CPU特點的新一代

CPU,它是_________位的。

32(P17)

9、計算機(jī)科學(xué)的大部分研究是基于“”和“”的，它們是絕大

多數(shù)實際機(jī)器的計算模型。

圖靈機(jī)模型馮?諾依曼模型(P4)

10、馮?諾伊曼設(shè)計思想中要求和必須存儲在內(nèi)存中。實際上它們都是

以位模式(—和___序列)存儲在內(nèi)存中的。

數(shù)據(jù)程序01(P4)

11、第四代計算機(jī)是把信息采集、存儲處理、和結(jié)合在一起的智能計

算機(jī)系統(tǒng)。它不僅能進(jìn)行一般信息處理，而且能面向知識處理，具有形式化推理、、

學(xué)習(xí)和的能力，將能幫助人類開拓未知的領(lǐng)域和獲得新的知識。

通信人工智能聯(lián)想解釋(P12)

12、第四代計算機(jī)主要特征是采用了和集成電路。新一代計算機(jī)的

研制是各國計算機(jī)界研究的熱點，如知識信息處理系統(tǒng)KIPS,,

大規(guī)模超大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)生物計算機(jī)(P12-13)

13、以微處理器為核心的微型計算機(jī)屬于第代計算機(jī)。

四(P12)

(-)選擇題

1、計算機(jī)科學(xué)是一門實用性很強(qiáng)的學(xué)科，它涵蓋了許多學(xué)科的知識，但是它并沒有涵蓋

學(xué)科的知識

A、電子學(xué)B、磁學(xué)C、精密機(jī)械D、心理學(xué)

D(P2)

2、計算機(jī)科學(xué)的分支領(lǐng)域包括、、、?

數(shù)值和符號計算、算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、程序設(shè)計語言、軟件方法學(xué)

和工程、數(shù)據(jù)庫和信息檢索、計算理論、人工智能和機(jī)器人學(xué)等。(P2)

3、高級程序設(shè)計語言是從時代開始出現(xiàn)的？

A、電子管時代B、晶體管時代C、集成電路時代D、機(jī)械計算機(jī)時代

B(P11)

4、電子計算機(jī)主要是以劃分發(fā)展階段的。

A、集成電路B、電子元件C、電子管D、晶體管

B(P9-P13)

5、世界上首次提出存儲程序計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的是。

A、莫奇萊B、圖靈C、喬治?布爾D、馮?諾依曼

D(P10)

6、計算機(jī)之所以能自動連續(xù)運(yùn)算，是由于計算機(jī)采用了原理。

A、布爾邏輯B、存儲程序C、數(shù)字電路D、集成電路

B(P10)

7、計算機(jī)在實現(xiàn)工業(yè)自動化方面的應(yīng)用主要表現(xiàn)在____o

A、數(shù)據(jù)處理B、數(shù)值計算C、人工智能D、實時控制

D

8、目前廣泛使用的人事檔案管理、財務(wù)管理等軟件，按計算機(jī)應(yīng)用分類，應(yīng)屬于。

A、實時控制B、科學(xué)計算C、計算機(jī)輔助工程D、數(shù)據(jù)處理

D

9、早期的計算機(jī)主要是用來進(jìn)行。

A、科學(xué)計算B、系統(tǒng)仿真C、自動控制D、動畫設(shè)計

A(P10)

10、下列不屬于計算機(jī)主要性能指標(biāo)的是。

A、字長B、內(nèi)存容量C、重量D、時鐘脈沖

C

11、計算機(jī)最主要的工作特點是。

A.存儲程序與自動控制B、高速度與高精度

c、可靠性與可用性D、具有記憶能

A(P11)

12、下列不是計算機(jī)的主要特點。

A、運(yùn)行速度快處理能力強(qiáng)B、具有大容量存儲和高速度存取能力

C、具有比人類更強(qiáng)的思維能力D、具有存儲程序和邏輯判斷的能力

C(P9-13)

13、關(guān)于計算機(jī)病毒，下列敘述正確的有。

A、計算機(jī)病毒不會對計算機(jī)硬件造成危害

B、計算機(jī)病毒是一種程序

C、防止病毒感染的有效方法是使用正版軟件

D、傳染病毒最常見的途徑是使用軟盤來傳遞數(shù)據(jù)

B(P15-16)

14、計算機(jī)的核心是。

A、存儲器B、中央處理器C、軟件D、輸入/輸出設(shè)備

B

15、信息化社會的核心基礎(chǔ)是o

A、通信B、控制C、InternetD、計算機(jī)

C

16、第一臺電子計算機(jī)使用的邏輯部件是

A、集成電路B、大規(guī)模集成電路C、晶體管D、電子管

D(P9)

17、根據(jù)計算機(jī)使用的電信號來分類，電子計算機(jī)分為數(shù)字計算機(jī)和模擬計算機(jī)，其中，數(shù)

字計算機(jī)是以—為處理對象。

A、字符數(shù)字量B、物理量C、數(shù)字量D、數(shù)字、字符和物理量

D

18、目前的計算機(jī)與過去的計算工具相比，所具有的特點有一。

A、具有記憶功能，能夠存儲大量信息，可供用戶隨時檢索和查詢

B、按照程序自動進(jìn)行運(yùn)算，完全取代人的腦力勞動

C、具有邏輯判斷能力，所以說計算機(jī)具有人的全部智能

D、以上都對

D(P9-14)

(三)、判斷題

1、計算機(jī)科學(xué)只是一門研究如何制造計算機(jī)的學(xué)科錯(P1)

2、圖靈造出了世界上第一臺計算機(jī)，這臺計算機(jī)被稱為圖靈機(jī)錯(P3)

3、計算機(jī)對于計算機(jī)科學(xué)的作用就相當(dāng)于望遠(yuǎn)鏡對于天文學(xué)的作用對(P3)

(四)、討論題

1、由于計算機(jī)系統(tǒng)在銀行的大量使用，使得我們可以使用各種銀行卡進(jìn)行非現(xiàn)金交易。如

果因為計算機(jī)出錯，導(dǎo)致你的銀行卡上多出一百萬元。而你在不知情的狀況下使用了這些錢。

你的行為算不算盜竊銀行錢財？你應(yīng)該負(fù)有什么責(zé)任？如果因為同樣的計算機(jī)出錯導(dǎo)致銀

行從你的卡上多扣了出一百元,算不算銀行盜竊你的錢財？銀行應(yīng)該負(fù)有什么責(zé)任？如果計

算機(jī)系統(tǒng)出錯的地方恰好你是編寫的一段程序，你應(yīng)該負(fù)有什么責(zé)任？

提示：根據(jù)本章第4節(jié)有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析?？赏ㄟ^網(wǎng)絡(luò)查找有關(guān)法律規(guī)定和解釋。

2、在網(wǎng)上我們經(jīng)常會看到一些奇怪的文字，如：“紋化大革命”，這是網(wǎng)民為對付敏感字過

濾系統(tǒng)而采取的辦法。因特網(wǎng)的使用應(yīng)當(dāng)被監(jiān)視和管制嗎？能夠被監(jiān)視和管制嗎？對因特網(wǎng)

的管制會對我們造成什么影響。

提示：根據(jù)本章有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。結(jié)合自己上網(wǎng)遇到的類似問題，通過網(wǎng)絡(luò)查找有關(guān)規(guī)定

和解釋。

第一章習(xí)題

一、復(fù)習(xí)題

1、試述數(shù)制的概念。

位置化數(shù)字系統(tǒng)中，在數(shù)字中符號所占據(jù)的位置決定了其表示的值。大多數(shù)人使用的數(shù)字系

統(tǒng)是以10為底的，也就是十進(jìn)制。二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)是最簡單的數(shù)字系統(tǒng)。（P21-23）

2、列舉出你所知道的數(shù)字系統(tǒng)。

提示：根據(jù)本章內(nèi)容和自己接觸過的情況，也可以上網(wǎng)搜索有關(guān)資料。

3、談?wù)劧M(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制等數(shù)字表示方法各有什么有點和缺點。

八進(jìn)制就是逢8進(jìn)位，十六進(jìn)制就是逢16進(jìn)位，2、8、16,分別是2的1次方，3次方，4

次方。這三種進(jìn)制之間可以非常直接地互相轉(zhuǎn)換。八進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)實際上是縮短了的

二進(jìn)制數(shù)，但保持了二進(jìn)制數(shù)的表達(dá)特點。（P23-P25）

4、為什么使用二進(jìn)制計算的時候會出現(xiàn)溢出？

因為存儲空間大?。创鎯卧奈坏臄?shù)量）的限制，可以表達(dá)的整數(shù)范圍是有限的。二進(jìn)

制補(bǔ)碼中兩個整數(shù)相加的法則是，2個位相加，將進(jìn)位加到下一列。如果最左邊的列相加后

還有進(jìn)位，則舍棄它。如果在最高位有進(jìn)位，那就會產(chǎn)生溢出。（P29-32）

5、反碼和補(bǔ)碼相對于原碼有什么優(yōu)點？計算機(jī)中的數(shù)是用原碼表示的還是用反碼、補(bǔ)碼表

示的？

數(shù)值的反碼表示法是用最高位存放符號，并將原碼的其余各位逐位取反。反碼的取值空

間和原碼相同且一一對應(yīng)。在補(bǔ)碼表示法中，正數(shù)的補(bǔ)碼表示與原碼相同，即最高符號位用

0表示正，其余位為數(shù)值位。而負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼則為它的反碼、并在最低有效位（即DO位）加

1所形成。處理器內(nèi)部默認(rèn)采用補(bǔ)碼表示有符號數(shù)。（P29）

6、漢字編碼有哪幾種？各自的特點是什么？

漢字的編碼有國際碼、機(jī)內(nèi)碼等。在國標(biāo)碼的字符集中共收錄了6763個常用漢字和682個

非漢字字符，漢字機(jī)內(nèi)碼是與ASCII對應(yīng)的，用二進(jìn)制對漢字進(jìn)行的編碼。由于漢字?jǐn)?shù)量

多，一般用2個字節(jié)來存放漢字的內(nèi)碼，即雙字節(jié)字符集（double-bytecharacterset,簡稱

DBCS）?（P36-37）

7、圖像是如何壓縮存儲的？哪一種圖像占用空間最小，為什么？

圖形壓縮編碼的考慮主要由于位圖文件體積太大，人們研究通過編碼的形式，在保證圖像具

備一定質(zhì)量的前提下，縮小圖像文件的大小。壓縮編碼按其對圖像質(zhì)量的影響可分為無損壓

縮和有損壓縮兩類。當(dāng)前最主流的圖像壓縮方式是JPEG,JPEG壓縮技術(shù)十分先進(jìn)，即能

支持無損壓縮，也支持大壓縮比的有損壓縮。（P40-P41）

8、ASCH碼是什么編碼？為什么國際上推行Unicode碼？

ASCII編碼是由美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會制定的標(biāo)準(zhǔn)單字節(jié)字符編碼方案，用于基于文本的數(shù)據(jù)。

ASCII碼是計算機(jī)世界里最重要的標(biāo)準(zhǔn)，但它存在嚴(yán)重的國際化問題Unicode擴(kuò)展自ASCII

字元集。Unicode使用16位元編碼，并可擴(kuò)展到32位，這使得Unicode能夠表示世界上所

有的書寫語言中可能用於電腦通訊的字元、象形文字和其他符號。（P38-39）

9、列舉出你所知道的漢字輸入碼。

提示：根據(jù)自己和親友日常使用計算機(jī)的情況，或上網(wǎng)搜索有關(guān)知識。

10、嘗試從互聯(lián)網(wǎng)上查閱現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)視頻協(xié)議的種類。

提示：注意上網(wǎng)搜索時使用的關(guān)鍵字。

二、練習(xí)題

（-）填空題

1、信息的最小單位是，它也是存儲在計算機(jī)中的最小單位。

位（P24）

2、為了使表示法的固定部分統(tǒng)一，科學(xué)計數(shù)法（用于十進(jìn)制）和浮點表示法（用于二進(jìn)制）

都在小數(shù)點左邊使用了唯一的非零數(shù)碼，這稱為。

規(guī)范化（P34）

3、可以增加位模式的長度來表示灰色級，位模式越大，能夠表示的明暗變化越。

細(xì)致（P41）

4JMPEGAudioLayer-3）簡稱，是目前最為普及的音頻壓縮編碼格式,是MPEG1

的衍生編碼方案。

MP3(P43)

5、“N”的ASCII碼為4EH,由此可推算出ASCII碼為01001010B所對應(yīng)的字符是

J(P39)

6、一個非零的無符號二進(jìn)制整數(shù)，若在其右邊末尾加上兩個“0”形成一個新的無符號二進(jìn)制

整數(shù)，則新的數(shù)是原來數(shù)的倍。

2(P23-P28)

7、以國標(biāo)碼為基礎(chǔ)的漢字機(jī)內(nèi)碼是兩個字節(jié)的編碼，每個字節(jié)的最高位為。

“0”(P40)

(-)選擇題

1、巴比倫文明發(fā)展了首個位置化數(shù)字系統(tǒng)，這個數(shù)字系統(tǒng)的數(shù)制是

A、十進(jìn)制B、二進(jìn)制C、六十進(jìn)制D、八進(jìn)制

C(P23)

2、補(bǔ)碼的設(shè)計目的是

A、使符號位能參與運(yùn)算，簡化運(yùn)算規(guī)則

B、使減法轉(zhuǎn)換為加法，簡化運(yùn)算器的線路設(shè)計

C、增加相同位的二進(jìn)制數(shù)所能表示的數(shù)的范圍

C(P31)

3、漢字輸入編碼有、、、。

A、拼音碼B、五筆字型C、區(qū)位碼D、表形碼

ABCD(P36)

4、下列圖像格式中占用空間最大的是

A、BMPB、JPEGC、GIFD、矢量圖

A(P39)

5、音頻文件的采樣頻率一般有。

A、11kHz22kHzC>44kHzD、55Hz

D(P41)

6、下列字符中，ASCII碼最小的是o

A>KB>aC>hD、H

D(P35)

7、微處理器處理的數(shù)據(jù)基本單位為字。一個字的長度通常是

A、16個二進(jìn)制位B、32個二進(jìn)制位

C、64個二進(jìn)制位D、與微處理器芯片的型號有關(guān)

D

8、合法的十六進(jìn)制數(shù)為.

A、100011B、368C、BA2D、G26

D(P25)

9、設(shè)在每屏1024x768個像素的顯示器上顯示一幅真彩色(24位)的圖形，其顯存容量需

個字節(jié)。

A、1024*768*24B、1024*768*3C、1024*768*2D、1024*768*12*2

B(P37)

20、多媒體信息包括。

A音頻、視頻B光盤、聲卡C、影像、動畫D、文字、圖形

ABD(P34)

11、計算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示形式是

A、八進(jìn)制B、十進(jìn)制C、二進(jìn)制D、十六進(jìn)制

C(P27)

12、計算機(jī)硬件能直接識別和執(zhí)行的只有

A、高級語言B、符號語言C、匯編語言D、機(jī)器語言

D

13、計算機(jī)中，一個浮點數(shù)由兩部分組成，它們是

A、階碼和尾數(shù)B、基數(shù)和尾數(shù)C、階碼和基數(shù)D、整數(shù)和小數(shù)

D(P30)

14、在計算機(jī)中采用二進(jìn)制，是因為。

A、這樣可以降低硬件成本B、兩個狀態(tài)的系統(tǒng)具有穩(wěn)定性

C、二進(jìn)制的運(yùn)算法則簡單D、上述三個原因

D(P22)

15、利用標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼表示一個英文字母和利用國際GB2312—80碼表示一個漢字，分別需

要個二進(jìn)制位。

A、7和8B、7和16C、8和8D、8和16

B(P35-36)

16、按照GB2312—80標(biāo)準(zhǔn)，在計算機(jī)中，漢字系統(tǒng)把一個漢字表示為

A、漢語拼音字母的ASCII代碼B、十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制編碼

C、按字形筆劃設(shè)計的二進(jìn)制碼D、兩個字節(jié)的二進(jìn)制編碼

D(P36)

17、與十六進(jìn)制數(shù)(BC)等值的二進(jìn)制數(shù)是

A、10111011B、10111100C、11001100D、11001011

D(P26-27)

18、漢字從鍵盤錄入到存儲，涉及漢字輸入碼和o

A.DOC碼B.ASCII碼C.區(qū)位碼D.機(jī)內(nèi)碼

D(P38)

19、十進(jìn)制整數(shù)100化為二進(jìn)制數(shù)是—o

A、1100100B、1101000C、1100010D、1110100

A(P26)

20、為了避免混淆，八進(jìn)制數(shù)在書寫時常在后面加字母

A、HB、OC、DD、B

B(P25)

21、根據(jù)國標(biāo)規(guī)定，每個漢字在計算機(jī)內(nèi)占用存儲。

A、一個字節(jié)B、二個字節(jié)C、三個字節(jié)D、四個字節(jié)

B(P35)

22、在描述計算機(jī)的存儲器容量時，1M的準(zhǔn)確含義是o

A、1米B、1000C、1024KD、1024x1024

C

(三)換算題

1、將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)。

(1)123(2)78(3)54.613(4)37.859

(1)1730、7BH

(2)1001110、1160>4EH

(3)11110.10001>66.470、36.9CH

(4)100101.110K45.660、25.DBH

(P26-28)

2、將下列十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制數(shù)。

(1)1E3.A4(2)D8.C2(3)5F.1C(4)3B.52

提示：根據(jù)本章介紹的知識將其分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

3、用8位二進(jìn)制數(shù)寫出下列各數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼。

(1)15(2)113(3)-76(4)-121

提示：根據(jù)本章介紹的知識將其分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

4、完成下列不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

(246.625)io=()2=()8=()16

(AB.D)|6=()2=()8=()10

(1110101)2=()10=()8=()16

提示：根據(jù)本章介紹的知識將其分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

(四)討論題

1、請比較有符號數(shù)補(bǔ)碼321FH和A521H的大小。

提示：根據(jù)本章介紹的知識將其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制后進(jìn)行比較。

2、在我國，車牌號由一個英文字母加五位十進(jìn)制數(shù)字(0到9)組成，可以表示牌號的理論

總數(shù)是多少？如果牌號規(guī)定前面的數(shù)字不允許有0,可用的車牌號碼是多少？

提示：根據(jù)本章所述數(shù)制的知識，可結(jié)合數(shù)學(xué)有關(guān)排列組合的知識進(jìn)行分析

3、某公司想為每個員工分配一個唯一的二進(jìn)制位ID以便計算機(jī)管理。如果有500位員工，

則最少需要多少位來表示？如果又增加了200名員工，則是否需要調(diào)整位數(shù)，如果需要調(diào)整

應(yīng)該調(diào)整到多少位合適？請解釋你的答案？

提示：根據(jù)本章所述數(shù)制的知識，可結(jié)合數(shù)學(xué)有關(guān)排列組合的知識進(jìn)行分析

第二章習(xí)題(P69-70)

一、復(fù)習(xí)題

1.簡述馮?諾依曼原理，馮?諾依曼結(jié)構(gòu)計算機(jī)包含哪幾部分部件，其結(jié)構(gòu)以何部件為中心？

答：馮?諾依曼理論的要點包括：指令像數(shù)據(jù)那樣存放在存儲器中，并可以像數(shù)據(jù)那樣進(jìn)行

處理；指令格式使用二進(jìn)制機(jī)器碼表示；用程序存儲控制方式工作。這3條合稱馮?諾依曼

原理

馮?諾依曼計算機(jī)由五大部分組成：運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備，

整個結(jié)構(gòu)一般以運(yùn)算器為中心，也可以以控制器為中心。(P51-P54)

2.簡述計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)與組成、實現(xiàn)之間的關(guān)系。

答：計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)通常是指程序設(shè)計人員所見到的計算機(jī)系統(tǒng)的屬性，是硬件子系統(tǒng)的結(jié)

構(gòu)概念及其功能特性。計算機(jī)組成(computerorganization)是依據(jù)計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)確定并且

分配了硬件系統(tǒng)的概念結(jié)構(gòu)和功能特性的基礎(chǔ)上，設(shè)計計算機(jī)各部件的具體組成，它們之間

的連接關(guān)系，實現(xiàn)機(jī)器指令級的各種功能和特性。同時，為實現(xiàn)指令的控制功能，還需要設(shè)

計相應(yīng)的軟件系統(tǒng)來構(gòu)成一個完整的運(yùn)算系統(tǒng)。計算機(jī)實現(xiàn)，是計算機(jī)組成的物理實現(xiàn)，就

是把完成邏輯設(shè)計的計算機(jī)組成方案轉(zhuǎn)換為真實的計算機(jī)。計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、計算機(jī)組成和

計算機(jī)實現(xiàn)是三個不同的概念，各自有不同的含義，但是又有著密切的聯(lián)系，而且隨著時間

和技術(shù)的進(jìn)步，這些含意也會有所改變。在某些情況下，有時也無須特意地去區(qū)分計算機(jī)體

系結(jié)構(gòu)和計算機(jī)組成的不同含義。(P47-P48)

3.根據(jù)指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分，現(xiàn)代計算機(jī)包含哪兩種主要的體系結(jié)構(gòu)？

答：根據(jù)指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分，現(xiàn)代計算機(jī)主要包含：CISC和RISC兩種結(jié)構(gòu)。(P55)

4.簡述RISC技術(shù)的特點？

答：從指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上看，RISC體系結(jié)構(gòu)一般具有如下特點：

(1)精簡指令系統(tǒng)。可以通過對過去大量的機(jī)器語言程序進(jìn)行指令使用頻度的統(tǒng)計，來

選取其中常用的基本指令，并根據(jù)對操作系統(tǒng)、高級語言和應(yīng)用環(huán)境等的支持增設(shè)一些最

常用的指令；

(2)減少指令系統(tǒng)可采用的尋址方式種類，一般限制在2或3種；

(3)在指令的功能、格式和編碼設(shè)計上盡可能地簡化和規(guī)整，讓所有指令盡可能等長；

(4)單機(jī)器周期指令，即大多數(shù)的指令都可以在一個機(jī)器周期內(nèi)完成，并且允許處理器

在同一時間內(nèi)執(zhí)行一系列的指令。(P57-58)

5.有人認(rèn)為，RISC技術(shù)將全面替代CISC,這種觀點是否正確，說明理由？

答：不正確。與CISC架構(gòu)相比較，RISC計算機(jī)具備結(jié)構(gòu)簡單、易于設(shè)計和程序執(zhí)行效率

高的特點，但并不能認(rèn)為RISC架構(gòu)就可以取代CISC架構(gòu)。事實上，RISC和CISC各有

優(yōu)勢，CISC計算機(jī)功能豐富，指令執(zhí)行更加靈活，這些時RISC計算機(jī)無法比擬的，當(dāng)今

時代，兩者正在逐步融合，成為CPU設(shè)計的新趨勢。(P55-59)

6.什么是流水線技術(shù)？

答：流水線技術(shù)，指的是允許一個機(jī)器周期內(nèi)的計算機(jī)各處理步驟重疊進(jìn)行。特別是，當(dāng)執(zhí)

行一條指令時，可以讀取下一條指令，也就意味著，在任何一個時刻可以有不止一條指令在

“流水線”上，每條指令處在不同的執(zhí)行階段。這樣，即便讀取和執(zhí)行每條指令的時間保持

不變，而計算機(jī)的總的吞吐量提高了。(P60-62)

7.多處理器結(jié)構(gòu)包含哪幾種主要的體系結(jié)構(gòu)，分別有什么特點？

答：多處理器系統(tǒng)：主要通過資源共享，讓共享輸入/輸出子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫資源及共享或不

共享存儲的一組處理機(jī)在統(tǒng)一的操作系統(tǒng)全盤控制下，實現(xiàn)軟件和硬件各級上相互作用，達(dá)

到時間和空間上的異步并行。

SIMD計算機(jī)有多個處理單元，由單一的指令部件控制，按照同一指令流的要求為他們

分配各不相同的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為由一個控制器、多個處理器、多個存貯模塊和

一個互連總線(網(wǎng)絡(luò))組成。對操作種類多的算法，當(dāng)要求存取全局?jǐn)?shù)據(jù)或?qū)τ诓煌臄?shù)據(jù)

要求做不同的處理時，它無法獨立勝任。SIMD一般都要求有較多的處理單元和極高的I/O

吞吐率，如果系統(tǒng)中沒有足夠多的適合SIMD處理的任務(wù)，采用SIMD不合算。

MISD計算機(jī)具有多個處理單元，按照多條不同的指令要求同時對同一數(shù)據(jù)流及其處理

輸出的結(jié)果進(jìn)行不同的處理。

MIMD是指能實現(xiàn)指令、數(shù)據(jù)作業(yè)、任務(wù)等各級全面并行計算的多機(jī)處理系統(tǒng)，典型

的MIMD系統(tǒng)由多臺處理機(jī)、多個存儲模塊和一個互連網(wǎng)絡(luò)組成，每臺處理機(jī)執(zhí)行自己的

指令，操作數(shù)也是各取各的。MIMD結(jié)構(gòu)中每個處理器都可以單獨編程，這種結(jié)構(gòu)的可編

程能力最強(qiáng)。由于要用大量的硬件資源解決可編程問題，硬件利用率不高。常見的有MPP

(MassivelyParallelProcessor)系統(tǒng)、分布式計算系統(tǒng)。(P60-61)

8.試解釋下列基本概念：機(jī)器語言、匯編語言、高級語言。

答：機(jī)器語言，最早的計算機(jī)只有機(jī)器語言，計算機(jī)能直接執(zhí)行用機(jī)器語言所編的程序。機(jī)

器語言是由二進(jìn)制代碼表示的計算機(jī)機(jī)器指令和數(shù)據(jù)組合而成。

匯編語言，到50年代，人們想出了用一些具有一定含義的文字、符號和數(shù)字，按規(guī)定

的格式來表示各種不同的機(jī)器指令，稱為“助記符”。例如，用“ADD”表示加法，“MOV”

表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)取Ｔ儆眠@些助記符來編寫程序，這就是匯編語言。

高級語言，也稱為算法語言，它定義了一套基本符號以及怎樣使用這套基本符號設(shè)計程序的

規(guī)則。算法語言比較接近數(shù)學(xué)語言，與具體機(jī)器無關(guān)，直接學(xué)習(xí)該高級語言的規(guī)則就可以使

用計算機(jī)解決自己的問題，例如C、C++、Java等。(P44-P46)

9.計算機(jī)軟件系統(tǒng)可以分為哪幾類？

答：計算機(jī)軟件系統(tǒng)可以分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。(P62-63)

10.從高級語言轉(zhuǎn)換到真正可執(zhí)行的機(jī)器語言有幾類方法，試描述其原理？

答：高級語言一般先翻譯為匯編語言或者某個中間語言，再經(jīng)過中間語言的翻譯然后成為機(jī)

器語言的目的程序，最后在機(jī)器上執(zhí)行。這種翻譯通常有兩種方法：

1、編譯法：給計算機(jī)高級語言編制一套用機(jī)器語言編寫的編譯程序，它先把源程序全

部翻譯成目的程序，再提供給機(jī)器執(zhí)行。編譯程序的作用類似匯編程序，但是高級語言更復(fù)

雜，其“翻譯”的難度較匯編用大得多。編譯法只是在編譯過程中需要額外時間，并且還能

夠在編譯中優(yōu)化目的程序，編譯后目的程序可以多次反復(fù)執(zhí)行，還可以拿到相同的其他機(jī)器

上直接執(zhí)行，因此執(zhí)行的效率較高。Pascal,C語言等屬于編譯法的高級語言。由于各種高

級語言和各機(jī)器語言都不相同，因此對于不同的計算機(jī)和不同的高級語言都要有對應(yīng)有編譯

程序。編譯法的具體情況我們將在后續(xù)的錯誤!未找到引用源。詳細(xì)介紹.

2、解釋法：與編譯法不同，它不是先把源程序全部編譯為目的程序后再執(zhí)行，而是把

程序的語句逐條翻譯成為目的程序并且立即逐條執(zhí)行。即解釋一條執(zhí)行一條。這種方法每運(yùn)

行一次就需要解釋一遍，浪費許多時間，也不能優(yōu)化目的程序，因此執(zhí)行效率低。BASIC

語言是典型的解釋型高級語言。(P44-P46)

二、練習(xí)題

(-)選擇題

1.馮?諾依曼計算機(jī)的基本原理是。

A、程序外接B、邏輯連接C、數(shù)據(jù)內(nèi)置D、程序存儲

D(P53)

2.CISC結(jié)構(gòu)處理器以為中心。

A、運(yùn)算器B、存儲器C、微程序控制器D、硬連線控制器

C(P56)

3.現(xiàn)代計算機(jī)處理器結(jié)構(gòu)按照劃分，可分為復(fù)雜指令集計算機(jī)和精簡指令集計算機(jī)

兩類。

A、指令系統(tǒng)B、硬件結(jié)構(gòu)C、CPUD、存儲方式

A(P55)

4.RISC技術(shù)最大的優(yōu)勢就是對于的精簡能力

A、指令系統(tǒng)B、CPIC、硬件數(shù)量D、數(shù)據(jù)吞吐量

B(P58)

5.下列不屬于應(yīng)用軟件的范疇

A^MicrosoftOfficeB、超級解霸C、WindowsXPD>InternetExplorer

C(P63)

(-)填空題

I.向上兼容，就是要求為某檔機(jī)種編制的程序，應(yīng)能運(yùn)行于同一系列計算機(jī)中更高

檔次的機(jī)種上。

不加修改(P50)

2.傳統(tǒng)的馮?諾依曼計算機(jī)以為中心。

運(yùn)算器(P53)

3.一個完善的指令系統(tǒng)應(yīng)具有、、和四個方面的特性。

完備性、有效性、規(guī)整性和兼容性(P55)

4.計算機(jī)處理器體系結(jié)構(gòu)按照指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可分為和兩類。

復(fù)雜指令集計算技術(shù)精簡指令集計算技術(shù)(P55)

5.計算機(jī)軟件系統(tǒng)通常根據(jù)軟件的功能可將其分為和兩大類。

系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件(P63)

6.根據(jù)指令系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)的不同，計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢呈現(xiàn)和兩種

截然不同的方向，相同的指令系統(tǒng)可以通過"“或""的方法來實現(xiàn)。

復(fù)雜指令集計算技術(shù)精簡指令集計算技術(shù)微程序(微碼)硬布線(P55-56)

7.RISC技術(shù)對比CISC最大的區(qū)別就是對的精簡。

CPI(P58)

8.并行處理指的是在同一時刻或是在同一時間間隔內(nèi)完成兩種或兩種以上性質(zhì)相同或不同

的工作，它們在時間上能互相重疊，并行處理有兩個不同特征：和。

同時性并發(fā)性(P60)

9.并行處理計算機(jī)結(jié)構(gòu)通常包括、和__________三種形式。

多處理器系統(tǒng)陣列處理機(jī)流水線計算機(jī)(P60)

10、CPU執(zhí)行時間決定了處理器的性能，CPU執(zhí)行時間越短，表示處理器性能越卓越。根據(jù)

性能公式，要縮短CPU執(zhí)行時間，可以通過減小、或者。

RISC技術(shù)對比CISC最大的優(yōu)勢就是對的精簡能力。

時鐘周期平均執(zhí)行每條指令的時鐘周期數(shù)代碼的指令條數(shù)平均執(zhí)行每條指令的時鐘

周期數(shù)(P58)

11、并行計算機(jī)是由一組處理單元組成的。這組處理單元通過相互之間的通信與協(xié)作，以更

快的速度共同完成一項大規(guī)模的計算任務(wù)。因此，并行計算機(jī)的兩個最主要的組成部分是

和O

計算節(jié)點節(jié)點間的通信與協(xié)作機(jī)制(P60)

12.并行處理計算機(jī)結(jié)構(gòu)通常包括__、和—三種形式。

多處理器系統(tǒng)陣列處理機(jī)流水線計算機(jī)(P6O)

13、按照著名的弗林(Flynn)計算機(jī)分類模型，根據(jù)計算機(jī)關(guān)鍵部位的指令和由指令引起數(shù)

據(jù)流的并行性，把所有的計算機(jī)分為四類、、和-

SISD(SingleInstructionStreamSingleDataStream)單指令流單數(shù)據(jù)流

SIMD(SingleInstructionStreamMultipleDataStream)單指令流多數(shù)據(jù)流

MISD(MultipleInstructionStreamSingleDataStream)多指令流單數(shù)據(jù)流

MIMD(MultipleInstructionStreamMultipleDataStream)多指令流多數(shù)據(jù)流

(P60-P61)

14、計算機(jī)系統(tǒng)包括和兩個組成部分。軟件根據(jù)用途不同可分為

和。

硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件(P62-63)

(三)17、判斷題

1、計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)是一門研究計算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的學(xué)科。錯

2、哈佛結(jié)構(gòu)(Harvardarchitecture,縮寫為HARC)與馮諾依曼結(jié)構(gòu)本質(zhì)的區(qū)別是將程序

指令存儲和數(shù)據(jù)存儲分開。對

對

3、主存儲器是現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送中心。

錯

4、RISC結(jié)構(gòu)在各方面均要優(yōu)越于CISC結(jié)構(gòu)。

對

5、單指令流單數(shù)據(jù)流計算機(jī)的每個機(jī)器周期最多執(zhí)行一條指令。

對

6、流水線方式就是操作重疊。

對

7、馮諾依曼計算機(jī)的基本原理是程序存儲。

錯

、多處理機(jī)系統(tǒng)的處理器之間主要通過共享物理存儲器進(jìn)行通信。

8對

9、系統(tǒng)軟件是指管理、控制和維護(hù)計算機(jī)系統(tǒng)資源的程序集合對

10、向量處理機(jī)是一種典型的多處理機(jī)系統(tǒng)。

(四)討論題

1、簡述計算機(jī)采用多級層次結(jié)構(gòu)的必要性和可能性。

答：對計算機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行層次上的劃分，可以使各層相對獨立，有利于簡化處理問題的難度,

在某一段時間，在處理某一層中的問題時，只需集中精力解決當(dāng)前最需要關(guān)心的核心問題即

可，而不必牽扯各上下層中的其他問題。在這種多層次結(jié)構(gòu)中，上面的一層是建立在下一層

的基礎(chǔ)上實現(xiàn)出來的，實現(xiàn)的功能更強(qiáng)大，更接近人解決問題的思維方式和處理問題的具體

過程，對使用人員更方便，使用這一層提供的功能時，不必關(guān)心下一層的實現(xiàn)細(xì)節(jié)。下面一

層是實現(xiàn)上一層的基礎(chǔ)，更接近計算機(jī)硬件實現(xiàn)的細(xì)節(jié)，實現(xiàn)的功能相對簡單，人們使用這

些功能更困難，但機(jī)器執(zhí)行更直接。在實現(xiàn)這一層的功能時，可能尚無法了解其上一層的目

標(biāo)和將要解決的問題，也不必理解其更下一層實現(xiàn)中的有關(guān)細(xì)節(jié)問題，只要使用下一層所提

供出來的功能來完成本層次的功能處理即可。

現(xiàn)代計算機(jī)是一個功能復(fù)雜的軟硬件系統(tǒng)。從普通使用者到計算機(jī)操作員，從程序設(shè)計

員到硬件工程師，所看到的計算機(jī)系統(tǒng)各有完全不同的屬性。大家在學(xué)習(xí)使用計算機(jī)時，需

要準(zhǔn)確把握自己的定位，根據(jù)各個層次的關(guān)系，集中精力掌握好自己宜接面對的層次，當(dāng)然

對于其他層次的了解有助于更加全面、深刻地理解計算機(jī)系統(tǒng)。

由于“虛擬機(jī)”概念的引入和匯編以及高級語言的成熟，實現(xiàn)對計算機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行層次上的劃

分是完全可行的。（P44-P46）

2、簡述CISC和RISC結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)缺點。

答：CISC結(jié)構(gòu)主要優(yōu)點是：

1.指令豐富，功能強(qiáng)大

2.尋址方式靈活。

3.以微程序控制器為核心，指令存儲器與數(shù)據(jù)存儲器共享同一個物理存儲空間，性能

強(qiáng)大。

CISC結(jié)構(gòu)主要缺點是：

1.指令使用率不均衡。

2.不利于采用先進(jìn)結(jié)構(gòu)提高性能。

3.結(jié)構(gòu)復(fù)雜不利于VLSI實現(xiàn)。

RISC結(jié)構(gòu)主要優(yōu)點是：

1.具備結(jié)構(gòu)簡單、易于設(shè)計

2.指令精簡，使用率均衡

3.程序執(zhí)行效率高

RISC結(jié)構(gòu)主要缺點是：

1.指令數(shù)較少，功能不及CISC強(qiáng)大。

尋址方式不夠靈活。（P55-P59）

3、簡述流水線技術(shù)提高運(yùn)算速度的主要方式。

答：流水線技術(shù)主要通過降低CPI,來提高整個系統(tǒng)的運(yùn)算速度。流水線技術(shù)允許一個機(jī)器

周期內(nèi)的各步驟重疊進(jìn)行。特別是，當(dāng)執(zhí)行一條指令時，可以讀取下一條指令，也就意味著，

在任何一個時刻可以有不止一條指令在，，流水線，，上，每條指令處在不同的執(zhí)行階段。這樣，

即便讀取和執(zhí)行每條指令的時間保持不變，計算機(jī)的總的吞吐量提高了。（P61-62）

4、簡述兼容機(jī)的概念。

答：一種計算機(jī)組成可以有多種物理實現(xiàn)。系列機(jī)從程序設(shè)計者的角度看都具有相同的機(jī)器

屬性，因此按這個屬性（體系結(jié)構(gòu)）編制的機(jī)器語言程序以及編譯程序都能通用于各檔機(jī)器，

我們稱這種情況下的各機(jī)器是軟件兼容的，即同一個軟件可以不加修改地運(yùn)行于體系結(jié)構(gòu)相

同的各檔機(jī)器上，而且它們所獲得的結(jié)果一樣，差別只在于運(yùn)行時間的不同。我們把不同廠

家生產(chǎn)的具有相同體系結(jié)構(gòu)的計算機(jī)稱為兼容機(jī)。（P50）

5、運(yùn)用所學(xué)知識，使用4kX8位/片的SRAM存儲器芯片設(shè)計一個16KX16位的存儲器。

第3章內(nèi)容

6、試分析馮?諾依曼模型對編程概念的影響。

答：馮?諾依曼理論的思想是：應(yīng)該把程序和數(shù)據(jù)一起存儲在存儲器里，讓計算機(jī)自己負(fù)責(zé)

從存儲器里提取指令，執(zhí)行指令，循環(huán)式地執(zhí)行這兩個動作，這樣，計算機(jī)在執(zhí)行程序的過

程中，就可以完全擺脫外界的影響，以自己可能的速度(電子的速度)自動地運(yùn)行。按照這

種原理，程序的運(yùn)行和維護(hù)完全由計算機(jī)自動完成。在編寫程序時，程序員可以不關(guān)心或很

少關(guān)心程序在計算機(jī)內(nèi)部的執(zhí)行情況，而只需要關(guān)心所編寫程序的邏輯，大大簡化了工作量。

(P51-P54)

7、試述軟件的主要類型，并比較它們的特點。

答：軟件主要包括系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件兩大類。

系統(tǒng)軟件是指管理、控制和維護(hù)計算機(jī)系統(tǒng)資源的程序集合，這些資源包括硬件資源與

軟件資源。常用的系統(tǒng)軟件有：操作系統(tǒng)、各種語言處理程序、連接程序、診斷程序和數(shù)據(jù)

庫系統(tǒng)等，其核心是操作系統(tǒng)。相對應(yīng)用軟件而言，系統(tǒng)軟件對可靠性要求更高，種類較少。

除了系統(tǒng)軟件以外的所有軟件都稱為應(yīng)用軟件，它們是由計算機(jī)生產(chǎn)廠商或軟件公司為

支持某一應(yīng)用領(lǐng)域、解決某個實際問題而專門研制的應(yīng)用程序。例如，Office套件、標(biāo)準(zhǔn)函

數(shù)庫、計算機(jī)輔助設(shè)計軟件、各種圖形處理軟件、解壓縮軟件和反病毒軟件等。用戶通過這

些應(yīng)用程序完成自己的任務(wù)。例如，利用Office套件創(chuàng)建文檔，利用殺毒軟件清理計算機(jī)病

毒，利用解壓縮軟件解壓縮文件，利用Outlook收發(fā)電子郵件，利用圖形處理軟件繪制圖形

等。

在使用應(yīng)用軟件時一定要注意系統(tǒng)環(huán)境，也就是說運(yùn)行應(yīng)用軟件需要系統(tǒng)軟件的支持。在不

同的系統(tǒng)軟件下開發(fā)的應(yīng)用程序只有在相應(yīng)的系統(tǒng)軟件下才能運(yùn)行。例如,EDIT編輯程序、

Debug調(diào)試程序是運(yùn)行在DOS環(huán)境下；Office套件和WinZip解壓縮程序運(yùn)行在Windows

環(huán)境下。

其他應(yīng)用軟件：近些年來，隨著計算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，輔助各行各業(yè)的應(yīng)用開發(fā)的

軟件層出不窮，如多媒體制作軟件、財務(wù)管理軟件、大型工程設(shè)計、服裝裁剪、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)工

具以及各種各樣的管理信息系統(tǒng)等。這些應(yīng)用軟件不需要用戶學(xué)習(xí)計算機(jī)編程而直接使用即

能夠得心應(yīng)手地解決本行業(yè)中的各種問題。(P63-64)

第三章習(xí)題(P90-92)

一、復(fù)習(xí)題

1.計算機(jī)由哪幾部分組成，其中哪些部分組成了中央處理器？

答：計算機(jī)硬件系統(tǒng)主要由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等五部分組成

其中，運(yùn)算器和控制器組成中央處理器(CPU)。(P72)

2.試簡述計算機(jī)多級存儲系統(tǒng)的組成及其優(yōu)點。

答：多級存儲系統(tǒng)主要包括：高速緩存、主存儲器和輔助存儲器。

把存儲器分為幾個層次主要基于下述原因：

(1)合理解決速度與成本的矛盾，以得到較高的性能價格比。

(2)使用磁盤、磁帶等作為外存，不僅價格便宜，可以把存儲容量做得很大，而且在

斷電時它所存放的信息也不丟失，可以長久保存，且復(fù)制、攜帶都很方便。(P76-P77)

3.簡述Cache的工作原理，說明其作用。

答：Cache的工作原理是基于程序訪問的局部性的。即主存中存儲的程序和數(shù)據(jù)并不是CPU

每時每刻都在訪問的，在一段時間內(nèi)，CPU只訪問其一個局部。這樣只要CPU當(dāng)前訪問部

分的速度能夠與CPU匹配即可，并不需要整個主存的速度都很高。

Cache與虛擬存儲器的基本原理相同，都是把信息分成基本的塊并通過一定的替換策略,

以塊為單位，由低一級存儲器調(diào)入高一級存儲器，供CPU使用。但是，虛擬存儲器的替換

策略主要由軟件實現(xiàn)，而Cache的控制與管理全部由硬件實現(xiàn)。因此Cache效率高并且其存

在和操作對程序員和系統(tǒng)程序員透明，而虛擬存儲器中，頁面管理雖然對用戶透明，但對程

序員不透明；段管理對用戶可透明也可不透明。

Cache的主要作用是解決了存儲器速度與CPU速度不匹配的問題，提高了整個計算機(jī)

系統(tǒng)的性能。(P79)

4.描述摩爾定律的內(nèi)容，并說明其對于計算機(jī)的發(fā)展具有怎樣的指導(dǎo)意義。

答：摩爾定律(Moorelaw)源于1965年戈登?摩爾(GordonMoore,時任英特爾(Intel)公

司名譽(yù)董事長)的一份關(guān)于計算機(jī)存儲器發(fā)展趨勢的報告。根據(jù)他對當(dāng)時掌握的數(shù)據(jù)資料的

整理和分析研究，發(fā)現(xiàn)了一個重要的趨勢：每一代新芯片大體上包含其前一代產(chǎn)品兩倍的容

量，新一代芯片的產(chǎn)生是在前一代產(chǎn)生后的18-24個月內(nèi)。

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，摩爾定律得到業(yè)界人士的公認(rèn)，并產(chǎn)生巨大的反響，逐漸成為

硬件領(lǐng)域最重要的規(guī)律。許多基于未來預(yù)期的研究和預(yù)測都是以它為理論基礎(chǔ)。這里需要特

別指出，摩爾定律并非數(shù)學(xué)、物理定律，而是對發(fā)展趨勢的一種分析預(yù)測，因此，無論是它

的文字表述還是定量計算，都應(yīng)當(dāng)容許一定的寬裕度。

從某種意義上說，摩爾定律是關(guān)于人類創(chuàng)造力的定律，而不是物理學(xué)定律。摩爾定律實際上

是關(guān)于人類信念的定律，當(dāng)人們相信某件事情一定能做到時，就會努力去實現(xiàn)它。摩爾當(dāng)初

提出他的觀察報告時，在某種程度上是給了人們一種信念，使大家相信他預(yù)言的發(fā)展趨勢一

定會持續(xù)。而所以摩爾定律在長達(dá)40多年的時間里不斷被證實，正是由于人們這些年來的

不懈努力。摩爾提出的周期可以認(rèn)為是英特爾公司芯片研發(fā)的基本計劃周期。(P74-P75)

5.舉例描述提高主存性能的技術(shù)(不少于2種)。

答：

(P76-79)

6.簡述RAM元件與ROM元件的存儲原理的區(qū)別及其應(yīng)用領(lǐng)域。

答：隨機(jī)存取存儲器(Random-AccessMemory,簡稱RAM)要求能隨機(jī)地對存儲器中的任

何單元進(jìn)行存取，且與存取的時間和該單元的物理位置無關(guān)。

只讀內(nèi)存(Read-OnlyMemory,簡稱ROM)是一種在機(jī)器運(yùn)行過程中只能讀出、不能

寫入信息的存儲器，采用非易失性器件制造，在沒有電源供電的情況下，其存儲的信息也能

長期保存。

主內(nèi)存和高速緩沖存儲器通常采用RAM,而ROM在計算機(jī)中主要用來保存出廠的一

些固定設(shè)置和系統(tǒng)硬件引導(dǎo)程序，即通常所謂BIOS,ROM技術(shù)也用于一些固件產(chǎn)品中。

(P78)

7.I/O設(shè)備主要包含哪幾類？并請分別舉例。

答：機(jī)-機(jī)通信設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器(Modem)或組網(wǎng)用的網(wǎng)卡

計算機(jī)信息的駐存設(shè)笛，即計算機(jī)的外存儲設(shè)備，如磁盤、光盤等

人-機(jī)交互設(shè)備，就是人和計算機(jī)間交流信息的設(shè)備，如鍵盤、圖形掃描儀、攝像機(jī)、

語言識別器等(P80-81)

8.計算機(jī)顯卡主要使用哪一種總線與計算機(jī)進(jìn)行連接，為何要與其他外設(shè)使用的總線進(jìn)行

區(qū)別？

答：

AGP(AcceleratedGraphicsPort)總線。AGP總線是一種專用的顯示總線，并且將顯示

卡與其他外設(shè)獨立出來，使得PCI聲卡、SCSI設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等的工作效率隨之得到提高，

其根本目的是提高系統(tǒng)圖形顯示的水平，特別是滿足3D顯示的需要。

用于取代AGP接口的PCIExpress接口位寬為XI6,將能夠提供5GB/s的帶寬，即便有

編碼上的損耗但仍能夠提4GB/S左右的實際帶寬，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過AGP8X的2.1GB/S的帶寬。

PCIExpress是新一代的總線接口，被稱之為第三代I/O總線技術(shù)。2002年7月正式公

布了PCIExpress1.0規(guī)范，并于2007年初推出2.0規(guī)范(Spec2.0),將傳輸率由PCIExpress

1.1的2.5GB/S提升到5GB/s1,(P86)

9.計算機(jī)輔助存儲器主要包含哪幾類，為什么說閃存可能成為替代機(jī)械硬盤的存儲器？

答：輔助存儲器是主存儲器的后援存儲設(shè)備，用以存放當(dāng)前暫時不用的程序或數(shù)據(jù)。對輔助

存儲器的基本要求是：容量大、成本低、可以長時間不加電保存信息。目前主要有磁記錄、

光記錄兩類，具體形式如磁盤、磁帶、光盤、光磁盤等。

從理論上講，閃存屬于電子器件，其速度比硬盤、光盤等機(jī)械裝置快，而且具備抗震動、

體積小、功耗低等優(yōu)點?，F(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)以閃存為核心的固態(tài)硬盤，只是由于成本原因，其容

量還沒有做到很大。另一方面，閃存不像RAM(隨機(jī)存取存儲器)一樣以字節(jié)為單位改寫

數(shù)據(jù)，而且由于其技術(shù)原因，其速度也沒有RAM快，因此無論從哪方面看，閃存并不會取

代RAM。事實上，現(xiàn)在閃存的速度還沒有完全趕上高速硬盤的速度，但從長遠(yuǎn)看，它是替

代機(jī)械硬盤的良好替代方案。

(P8O-P81)

10.選擇計算機(jī)硬件產(chǎn)品時應(yīng)注意哪些方面，你個人有什么認(rèn)識？

參考：從計算機(jī)組成、各個部件的作用、性價比和計算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域等方面描述

二、練習(xí)題

(-)選擇題

1.一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)包括o

A)計算機(jī)及其外部設(shè)備B)主機(jī)、鍵盤、顯示器

C)系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件D)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)

D(P70)

2.計算機(jī)的主存儲器主要使用。

A)RAM和C磁盤B)ROM

C)ROM和RAMD)硬盤和控制器

C(P76)

3.下列各類存儲器中，斷電后其中信息會丟失的是。

A)RAMB)ROM