计算机导论(第2版)【清华大学出版社】课后习题答案
第一章绪论
一、简答题
1．什么是计算机？（P1）
计算机是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速的对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。一个计算机系统包括硬件和软件两大部分。
2．解释冯•诺依曼所提出的“存储程序”概念。（P6）
把计算机程序与数据都以二进制的形式统一存放在存储器中，由机器自动执行。不同的程序解决不同的问题，实现了计算机通用计算的功能。
3．计算机有哪些主要的特点？（P3-P4）
○1运算速度快○2运算精度高○3具有记忆能力○4具有逻辑判断能力○5存储程序
4．计算机有哪些主要的用途？（P4-P5）
○1科学计算○2数据处理○3实时控制○5人工智能○5计算机辅助工程和辅助教育○6娱乐与游戏5．计算机发展中各个阶段的主要特点是什么？（P6-P8）
第一代计算机（1946年—1957年）
○1逻辑器件使用电子管○2用穿孔卡片机作为数据和指令的输入设备○3用磁鼓或磁带作为外存储器○4使用机器语言编译
第二代计算机（1958年—1964年）
○1用晶体管代替了电子管○2内存储器采用了磁心体○3引入了寄存器和浮点运算硬件○4利用I/O处理机提高了输入输出能力○5在软件方面配置了子程序库和批处理管理程序，并且推出了FORTRAN、COBOL、ALGOL等高级程序设计语言及相应的编译程序
第三代计算机（1965年—1971年）
○1用小规模或中小规模的集成电路来代替晶体管等分立元件○2用半导体存储器代替磁心存储器○3使用微程序设计技术简化处理机的结构○4在软件方面则广泛引入多道程序、并行处理、虚拟存储系统以及功能完备的操作系统，同时还提供了大量的面向用户的应用程序
第四代计算机（1972年至今）
○1使用了大规模和超大规模集成电路○2使用了大容量的半导体存储器作为内存储器○3在体系结构方面进一步发展了并行处理、多机系统、分布式计算机系统和计算机网络系统○4在软件方面则推出了数据库系统、分布式操作系统以及软件工程标准等
第五代计算机
主要特征是人工智能，具有一些人类智能的属性。尚在研制之中，而且进展比较缓慢。6．信息化社会的主要特点是什么？（P15-P16）
○1建立完善的信息基础设施○2采用先进的信息技术○3建立广泛的信息产业○4拥有高素质的信息人才○5构建良好的信息环境支持小数点的进制转换器
7．信息化社会对计算机人才的素质和知识结构有哪些要求？（P19）
在信息化社会中所需要的计算机人才是多方位的，不仅需要研究型、设计型的人才，而且需要应用型的人才；不仅需要开发型人才而且需要维护型、服务型、操作型的人才。要求计算机人才具有较高的综合素质和创新能力，并对于新技术的发展具有良好的适应性。
8．说明计算机科学与技术学科的知识体系及知识领域、知识单元和知识点的含义。(P20-P25)
9．计算机科学的研究范畴主要包括哪些？(P9)
计算机科学技术的研究范畴主要包括计算机理论、硬件、软件、网络及应用等。
二、选择题
1．计算机是接受命令，处理输入以及产生【数据】的系统。
2．冯•诺依曼的主要贡献是【提出了存储程序概念】。
3．供科学研究，军事和大型组织用的高速，大容量计算机是【巨型计算机】。
4．计算机硬件由5个基本部分组成，下面【总线】不属于这5个基本组成部分。
5．其内容在电源断掉以后就消失又被暂时存储器的条件是【内存储器】。
6．拥有高度结构化和组织化的数据文件被称为【数据库】。
7．计算机系统必须具备的两部分是【硬件和软件】。
8．计算机处理的5个要素是【输入，输出，处理，打印和存储】。
9．信息系统的作用是【存储信息，检索信息，辅助人们进行统计，分析和决策】。
10．目前，由于【Internet】的迅猛发展，加快了社会信息化的进程。
11．Internet的核心功能是实现【全球信息共享】。
12．信息高速公路是指【国家信息基础设施】。
第二章计算机的基础知识
一、简答题
1．什么是数制？采用位权表示法的数制具有哪3个特点？（P29-P30）
按进位的原则进行计数称为进位计数制，简称数制。
采用位权表示法的数制具有3个特点：○1数字的总个数等于基数○2最大的数字比基数小1○3每个数都要乘以基数的幂次，该幂次由每个数字所在的位置决定
2．二进制的加法和乘法的运算规则是什么？(P31)
加法运算规则：
0+0=00+1=11+0=11+1=10
乘法运算法则
0×0=00×1=01×0=01×1=1
3．十进制整数转换为非十进制整数的规则是什么？（P32-P33）
十进制整数转换为非十进制整数（除基取余法）：
除基取余，先余为低(位)，后余为高（位）
十进制小数转换为非十进制小数（乘基取整法）：
乘基取整，先整为高（位），后整为低（位）
5.如何采用“位权法”将非十进制数转换为十进制数？（P34）
把各非十进制数按权展开，然后求和，便可得到转换的结果。
8.二进制与八进制之间如何转换？（P35）
以小数点为界，将整数部分自右向左和小数部分自左向右分别按每3位一组（不足3位的用0补足），然
后将各个3位二进制数转换为对应的1位八进制数，即得到转换的结果。反之，若把八进制数转换为二进制数，只要把每1位八进制转换为对应的3位二进制数即可。
9.二进制与十六进制之间如何转换？(P35)
只要以小数点为界，将整数部分自右向左和小数部分自左向右分别按每4位为一组，不足4位用0补足，然后将各个4位二进制数转换为对应的十六进制数，即得到转换的结果。反之，若将十六进制数转为二进制数，只要把每1位十六进制数转换为对应的4位二进制数即可。
12.什么是原码，补码和反码？(P36-P37)
原码：用符号位和数值表示带符号数，正数的符号位用“0”表示，负数的符号用“1”表示，数值部分用二进制形式表示。
补码：正数的补码与原码相同，负数的补码为对该数的原码除符号外各位取反，然后在最后一位加1。
反码：正数的反码与原码相同，负数的符号为対该数的原码除符号位外各位取反。
13.在计算机中如何表示小数点？什么是定点表示法和浮点表示法？(P37-P38)
在计算机中一般可以采用定点表示法和浮点表示法来表示小数点。
定点表示法：计算机中所有数的小数点的位置是固定不变的，因此小数点无需使用专门的记号表示出来
浮点表示法：一个浮点数分为阶码和尾数两部分，阶码用于表示小数点在该数中的位置，尾数用于表示数的有效数值
14、设有一台浮点计算机，数码为8位，阶码为3位，则它所能表示的数的范围是多少？（P38）
15.什么是BCD码？什么是ASCII码？(P39-P40)
BCD码是一种二-十进制的编码，即使用4位二进制数表示1位十进制数。
ASCII码是由美国信息交换标准委员会制定的、国际上使用最广泛的字符编码方案。采用7位二进制数表示一个字符。
16．什么是汉字输入码，汉字内码，汉字字形码，汉字交换码和汉字地址码？它们各自用于什么场所？（P41-P42）
汉字输入码：用于将汉字输入到计算机内部。要求操作简单，容易记忆，码位短，输入速度快。类型有拼音编码、字形编码、数字编码、整字编码、其他(如语音识别和手写输入)等。
汉字内码：用于计算机内部存储和处理的汉字编码，通常由该汉字的国标码的两个字节形成。汉字字型码：确定一个汉字字形点阵的代码，是点阵的编码化形式，用于汉字显示和打印输出。保留在存储介质中的全部汉字字形码称为字库。
汉字交换码：用来在不同的汉字信息处理系统之间或与体系系统之间进行信息交换。
汉字地址码：用来表示汉字字形信息在汉字库中的地址，用于在汉字库中查汉字字形信息的汉字地址码等。
17.什么是命题？在命题代数中主要的连接词有哪几种？（P43）
命题是一个具有具体意义的且能够判断真假的陈述句。在命题代数中主要的连接有“与”；“或”；“非”；“异或”；“条件”；和“双条件”等。
18.什么是命题公示？怎样判断两个命题公示等价？(P46)
由命题变元，连接词和括号组成的合式的式子称为命题公式。
如果两个不同的命题公式P和Q，无论命题变元取什么值它们的真值都相同，则该两个命题公式等价，记作P=Q。
19．计算机硬件系统由哪几部分组成？简述各部分的功能。（P49-P50）
计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。它们的作用：○1运算器：它在控制器的控制下执行程序中的指令，完成各种算数运算、逻辑运算、比较运算、移位运算以及字符运算等○2存储器：用来存储数据和程序，分为内存储器和外存储器○3控制器：依次从存储器中取出指令，翻译指令，分析指令，向其他部件发出控制信号，指挥计算机的各个部件按照指令的功能要求协调工作○4输入设备：用于输入程序、数据、操作命令、图形、图像以及声音等信息，并将它们转变为计算机可以识别的形式（二进制代码）存在内存中○5输出设备：用于将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式，显示或打印程序、运算结果、文字、图形、图像等，也可以播放声音。
21．计算机的工作原理是什么？它是由谁首先提出来的？（P52）
计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存贮器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去，直至遇到停止指令。程序与数一样存贮，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯•诺依曼于1945
年提出来的，故称为冯•诺依曼原理。
22．在计算机系统中，位、字节、字和字长所表示的含义各是什么？
位：在数字电路和电脑技术中采用二进制，代码只有0和1，其中无论是0还是1在CPU中都是一位
字节：8个二进制位为一个字节。为了便于衡量存储器的大小，统一以字节（Byte，B）为单位
字：不同计算机系统中字长的整数倍
字长：CPU在单位时间内（同一时间）能一次处理的二进制数据的位数叫字长
23．什么是算法？它有哪些特点？常用的算法描述工具有哪几种？（P58-P59）
算法是由一系列规则组成的过程，这些规则确定了一个操作的顺序，以便能在有限步骤内得到特定问题的解。
算法的性质：○1确定性○2通用性○3有限性
算法的描述工具：○1自然语言○2流程图○3决策表○4算法描述语言
24．怎样衡量一个算法的优劣？（P60）
衡量一个算法的优劣通常从它的时间特性、空间特性以及易理解性等三个方面来考虑。25．什么是数据结构？（P61）
数据结构是带有结构的数据元素的集合，结构反映了数据元素相互之间存在的某种联系。26．什么是线性表？线性表有哪些运算？线性表怎样存储？（P61-P62）
线性表是n个数据元素的有限序列。
线性表的运算（设L为一个线性表）：○1置空表SETNULL（L）○2求表的长度LENGTH（L）○3取表元素GET（L，i）○4在表中查特定元素LOCATE（L，x）○5插入新元素INSERT（L，i，b）○6删除表元素DELETE（L，i）
线性表的存储结构：顺序存储结构、链式存储结构
27．什么是堆栈？堆栈有哪些运算？堆栈怎样存储？（P63）
堆栈是一种受限的线性表，即只能在表的一端（表尾）进行插入和删除操作。进栈和退栈操作按“后进先出”的原则进行。
堆栈的运算（设S为一个堆栈）：○1置空栈SETNULL（S）○2进栈PUSH（S，x）○3退栈POP（S）○4取栈顶元素TOP（S）○5判断堆栈是否为空EMPTY（S）
堆栈的存储结构：顺序存储结构
28．什么是队列？队列有哪些运算？队列怎样存储？（P64）
队列也是一种受限的线性表，只能在表的一端（队尾）进行插入，在表的另一端（队首）进行删除操作。进、出队列操作按“先进先出”的原则进行。
队列的运算（设Q为一个队列）：○1置空队列SETNULL（Q）○2进入队列ADDQUEUE（Q，x）○3退出队列DELQUEUE（Q）○4取队首元素FRONTQUE（Q）○5判断队列是否为空EMPTY（Q）
队列的存储结构：链式存储结构，一个链队列需要设置队首指针和队尾指针。
第三章计算机硬件系统
一、简答题
1．描述CPU的两个基本部件。（P69）
控制器、运算器
2．简要说明RISC与CISC芯片的主要区别。（P74）
CISC芯片：复杂指令集计算机。CISC的指令系统一般多达几百条指令。
RISC芯片：简化指令集计算机。RIS使用较少的指令，这种设计比起CISC具有简单和价格低的优点。
3．什么是POS终端？描述一个POS终端的处理能力。
销售终端——POS（point of sale）是一种多功能终端，把它安装在信用卡的特约商户和受理网点中与计算机联成网络，就能实现电子资金自动转帐，它具有支持消费、预授权、余额查询和转帐等功能，使用起来安全、快捷、可靠。
4．定义3种类型的硬盘并说明它们的优缺点。（P96-P97）
内置硬盘，简称硬盘，安装在系统单元内部，用于存放程序和大型的数据文件。内置硬盘在容量和速度方面优于软盘，弱点是容量固定，不易移动。
盒式硬盘，主要用作内置硬盘的补充，盒式硬盘移动方便，可用来保护一些敏感的信息，也可作为内置硬盘内容的备份存放媒体。
硬盘组，一种用于存储大容量信息、可移动的存储设备，主要用在小型和大型计算机上。USB移动硬盘，实用、轻巧、安装方便，支持即插即用。
5．描述磁带存储能提供的重要功能。（P101）
磁带提供的是顺序化存取方式，虽然磁带对于访问一些信息速度较慢，但它是制作程序、数据备份的有效手段。
二、选择题
1．ALU完成算术操作和【逻辑操作】。
2．微型计算机中主要使用的二进制编码是【ASCII】。
3．计算机中主要使用的内存类型有RAM,ROM和【CMOS】。
4．设计用来满足视频需求的总线是【PCI】。
5．一个转换页面上图像到计算机能存储的电子信号的设备是【扫描仪】。
6．一种能在热感应纸上使用热元素产生高质量输出的打印机是【热学】打印机。
7．下列哪一种存储器是顺序存取的存储媒体【磁带】。
8．通过估计数据需求来改进硬盘性能的方法是【磁盘缓冲】。
第四章计算机系统软件与工具软件
简答题
1．程序设计语言翻译系统包括那几种类型？请分别叙述各种翻译器的简单工作过程。（P107-P109）
汇编语言翻译系统:○1用机器操作码代替符号化的操作符。○2用数值地址代替符号名字。○3将常数翻译为机器的内部表示。○4分配指令和数据的存储单元.
高级语言源程序翻译系统：○1词法分析程序○2语法分析程序○3中间代码生成程序○4优化程序○5目标代码生成程序
高级语言源程序解释系统：○1由总控程序完成初始化工作。○2依次从原程序中取出一条语句进行语法检查，如有错，输出错误信息；如通过了语法检查，则根据语句翻译成相应的指令并执行它。○3检查源程序是否已全部解释执行完毕，如未完成则继续解释并执行下一语句，直到全部语句都处理完毕。
2．什么是操作系统？它的主要作用是什么？（P109-P110）
操作系统是用来管理计算机系统的软硬件资源、提高计算机系统资源的使用效率、方便用户使用的程序集合。它是对计算机系统进行自动管理的控制中心。
操作系统的功能：○1资源管理功能，处理机管理、存储器管理、输入输出设备管和文件管理○2人机交互功能，主要靠可以进行输入输出的外部设备和相应的软件来完成。这些外部设备主要有键盘、显示器、鼠标等。
3．简述windows操作系统的4个基本特点。（P115-P116）
○1丰富的应用程序○2统一的窗口和操作模式。○3多任务的图形化用户界面○4事件驱动程序的运行模式○5标准的应用程序接口○6实现数据共享○7支持多媒体和网络技术○8先进的主存储
10不断增强的功能
器管理技术○9与DOS的兼容性○

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