计算机教材课后习题参考答案

1、大学计算机基础与计算思维课后习题参考答案大学计算机基础与计算思维课后习题参考答案目 录第1章 计算、计算机与计算思维1第2章 数据的计算基础3第3章 计算机硬件系统6第4章 操作系统基础11第5章 算法与数据结构13第6章 程序设计及软件工程基础17第7章 数据库技术19第8章 计算机网络22第9章 信息安全与职业道德24第10章 计算软件28第11章 办公软件Office 201029算机科学与技术学院 计算机基础教学部2015年9月31第1章 计算、计算机与计算思维1.1 举例说明可计算性和计算复杂性的概念。答：对于给定的一个输入，如果计算机器能在有限的步骤内给出答案，这个问题就是可计算的

2、。数值计算、能够转化为数值计算的非数值问题（如语音、图形、图像等）都是可计算的。计算复杂性从数学上提出计算问题难度大小的模型，判断哪些问题的计算是简单的，哪些是困难的，研究计算过程中时间和空间等资源的耗费情况，从而寻求更为优越的求解复杂问题的有效规则，例如著名的汉诺塔问题。1.2 列举3种电子计算机出现之前的计算工具，并简述其主要特点。答：（1）算盘通过算法口诀化，加快了计算速度。（2）帕斯卡加法器通过齿轮旋转解决了自动进位的问题。（3）机电式计算机Z-1，全部采用继电器，第一次实现了浮点记数法、二进制运算、带存储地址的指令等设计思想。1.3 简述电子计算机的发展历程及各时代的主要特征。答：第

3、一代电子管计算机（19461954年）。这个时期的计算机主要采用电子管作为运算和逻辑元件。主存储器采用汞延迟线、磁鼓、磁芯，外存储器采用磁带。在软件方面，用机器语言和汇编语言编写程序。程序的编写与修改都非常繁琐。计算机主要用于科学和工程计算。第二代晶体管计算机（19541964年）。计算机逻辑元件逐步由电子管改为晶体管，体积与功耗都有所降低。主存储器采用铁淦氧磁芯器，外存储器采用先进的磁盘，计算机的速度和可靠性有所提高。软件方面，出现了各种各样的高级语言，如FORTRAN、ALGOL、COBIL及编译程序语言，简化了程序设计，建立了程序库和批处理的管理程序，开始用“操作系统”软件对整个计算机资

4、源进行管理。除了进行科学计算之外，这时的计算机还应用于工业控制、工程设计及数据处理等领域。第三代集成电路计算机（19641970年）。这个时期的计算机逻辑元件使用集成电路代替了原来独立的物理元件，使用半导体存储器代替了磁芯存储器。中、小规模的集成电路可在单个芯片上集成几十个晶体管。在软件方面，出现了分时操作系统及交互式高级语言，实现了多道程序的运行，如当其中一个程序等待输入/输出时，另一个程序可以进行计算，这大大提高了计算机的运行速度。第四代大规模集成电路计算机（1970年至今）。这个时期的计算机逻辑元件和主存储器都采用了大规模集成电路LSI（Large Scale Integration o

5、f Circuits）。通过LSI技术在一个芯片上能集成几十万甚至几百万个晶体管，集成度比中、小规模集成电路提高了12个以上的数量级。1.4 简述计算机的特点。答：（1）运算速度快；（2）计算精度高；（3）具有记忆能力；（4）具有逻辑判断能力；（5）具有自动执行能力1.5 你所知道的计算机有哪些？答：根据计算机的综合性能指标，结合计算机应用领域的分布可将计算机分为高性能计算机、微型计算机、工作站、服务器、嵌入式计算机五大类。1.6 举例说明计算机的广泛应用。答：计算机的应用可以归纳为以下几个主要方面：（1）科学计算（2）数据处理（3）过程控制（4）计算机辅助系统（5）人工智能（6）网络通信1.

6、7 什么是图灵机？它对电子计算机的发明有何启示？答：通过建立指令、程序以及通用机器执行程序的理论模型，证明了可以制造一种通用的机器计算所有能想象得到的可计算函数，这种理论上的计算机后来被命名为“图灵机”（Turing Machine）。图灵机第一次把计算和自动机联系起来，不仅为现代计算机的设计指明了方向，还成为算法分析和程序语言设计的基础理论，是计算学科最核心的理论之一。图灵机启示了我们如何构造并实现一个复杂的系统。一个复杂的系统可由若干复杂的动作构成，而这些动作又可以分解为容易实现的基本动作，因而构造一个系统仅需要构造这些基本动作以及控制基本动作组合与执行顺序的机构即可。1.8 简述冯诺依曼

7、计算机的主要设计思想。答：冯诺依曼提出的计算机设计思想概括起来有下面三个要点。（1）采用二进制形式表示数据和指令。数据和指令在外观形式上并没有区别，只是各自代表的含义不同。（2）采用程序存储方式。存储程序和程序控制是冯诺依曼计算机的主要思想。存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程序）及运行中所需的数据，通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中。程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中的一条条指令，加以分析并执行规定的操作。（3）计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备5大部件组成，并且确定了这5个部件的基本功能。1.9 简述计算机系统的组成及其层次结构。 1.10 简

8、述计算机的工作原理。答：计算机的工作过程就是程序执行的过程。程序在运行前先由输入设备及操作系统调入内存储器中，当机器进入运行状态后，就从内存储器中取出第一条指令以实现其基本操作。一条指令执行完后，又自动地开始取下一条指令，重复进行，直至遇到结束指令为止。在具体执行计算机指令时，每一条指令都需要包含几个基本的步骤：取指令、分析指令和执行指令。取指令就是把要执行的指令从内存储器中取出送入微处理器；分析指令就是分析所取出的指令所要完成的动作；执行指令就是根据控制器发出的控制信息，使运算器按照指令规定的操作去执行相应的动作。1.11 你是如何理解计算思维的？答：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问

9、题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。也就是说计算思维使用的方法主要是计算机科学的方法，要完成的任务是求解问题、进行系统设计、理解人类的行为。1.12 简要说明计算思维有哪些主要的方法。答：计算思维的方法涉及两个方面：一方面是源于数学和工程中系统设计与评估的方法；还有一方面是计算机科学特有的方法。周以真教授具体地阐述了七大类计算思维的方法。（1）计算思维是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个看来困难的问题重新阐释成一个人们知道怎样解决的问题。（2）计算思维是一种递归思维，是一种并行处理。它是一种把代码译成数据又能把数据译成代码，是一种多维分析推广的类型检查

10、方法。（3）计算思维是一种采用抽象和分解来控制庞杂的任务或进行巨大复杂系统设计的方法，是一种基于关注点分离的方法（SoC方法）。（4）计算思维是一种选择合适的方式去陈述一个问题（程序设计语言），或对一个问题的相关方面建模并使其易于处理的思维方法。（5）计算思维是按照预防、保护及通过冗余、容错和纠错方式，从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法。（6）计算思维是利用启发式推理寻求解答，即在不确定情况下的规划、学习和调度的思维方法。（7）计算思维是利用海量数据来加快计算，在时间和空间之间，在处理能力和存储容量之间进行折中的思维方法。1.13 结合你的专业简要说明专业知识和计算思维的关系。答：随着计算机

11、在各行各业中的广泛应用，计算思维的思想和方法对自然科学、工程技术和社会科学等许多学科和领域都产生了重要的影响。和专业结合的方面略。第2章 数据的计算基础2.1 不同的进位计数制之间转换的方法分别是什么？答：1、十进制数转换为R进制数（1）十进制整数转换成R进制整数 十进制整数转换为二进制整数方法：除2反序取余法。 十进制整数转换为八进制整数方法：除8反序取余法。 十进制整数转换为十六进制整数方法：除16反序取余法。（2）十进制纯小数转换成R进制纯小数 十进制纯小数转换成二进制纯小数方法：乘2顺序取整法。 十进制纯小数转换成八进制纯小数方法：乘8顺序取整法。 十进制纯小数转换成十六进制纯小数方法

12、：乘16顺序取整法。2、R进制数转换为十进制数 二进制数转换为十进制数方法：用2的方次展开相加法。 八进制数转换为十进制数方法：用8的方次展开相加法。 十六进制数转换为十进制数方法：用16的方次展开相加法。3、二进制数与八进制数之间的转换 二进制数转换成八进制数的方法：三位二进制数并成一位八进制数。 八进制数转换为二进制数的方法：一位八进制数拆成三位二进制数。4、二进制数与十六进制数之间的转换 二进制数转换成十六进制数的方法：四位二进制数并成一位十六进制数。 十六进制数转换为二进制数的方法：一位十六进制数拆成四位二进制数。2.2 什么是原码、反码和补码？答：在有符号数的前面增加1位符号位，用0

13、表示正号，用1表示负号。这种在计算机中用0和1表示正负号的数称为机器数。目前常用的机器数编码方法有原码、反码和补码三种。1、原码：正数的符号位用“0”表示，负数的符号位用“1”表示，其余数位表示数值本身。2、反码：正数的反码与其原码相同；负数的反码是在原码的基础上保持符号位不变，其余各位按位求反得到的。3、补码：正数的补码与其原码相同；负数的补码是在原码的基础上保持符号位不变，其他的数位，凡是 1 就转换为0，0就转换为1，最后再进行加1运算。2.3 与、或、非逻辑运算的规则是什么？答：1、逻辑或运算规则：00=0 01=1 10=1 11=12、逻辑与运算规则：00=0 01=0 10=0

14、11=13、逻辑非运算规则：0=1 1=02.4 二进制的算术运算规则是什么？答：二进制数的运算规则：加法：（逢二进一） 00=0 01=1 10=1 11=10减法：（借一有二） 00=0 10=1 11=0 101=1乘法：00=0 01=0 10=0 11=1除法：01=0 11=12.5 计算机中为什么采用二进制存储处理数据？答：1、方便使用逻辑代数工具。计算机的工作原理、运算方法以及制造工艺与逻辑代数有着非常紧密的关系，可以借助逻辑代数对计算机的逻辑线路进行分析与综合，使用便利的数学工具帮助设计和优化线路。2、容易实现。二进制数只有两个数码0和1，可以用两种对立的物理状态来表示它，并

15、且能够很容易地制造具有两个稳定状态的电子元件，而它们的两个稳定状态在运行时也很容易被互相转换。如：电平的高和低脉冲的有和无等都可以用来表示二进制数的1和0，实现起来非常容易。3、记忆和传输可靠。电子元件对立的两种状态是一种质的区别，而不是量的区别，因此识别起来也比较容易。而且，具有两种稳定状态的电路工作可靠，抗干扰能力强。所以，两种对立状态的电信号的存储、传输均方便易行。4、运算简单。对R进制数进行某类算数运算可以有R（R+1）/2种运算规则。对于十进制进行求和或求积运算共有55种运算规则；而二进制只有4种运算规则。相比之下，十进制的每个数字都要参与运算，其求和运算规则要复杂得多。而运算规则越

16、少，则运算器的硬件结构就越简单，越容易实现。2.6 计算机中对非数值信息常用的编码有哪些？答：1、ASCII（American Standard Code for Information Interchange 美国信息互换标准代码）是最常用的字符编码。2、GB（国家标准）系列编码。GB系列编码定义了汉字和中文标点的编码。3、台湾地区，使用的是Big5（大五码）汉字编码方案。4、ANSI编码。5、Unicode编码。Unicode虽是一种字符编码，但它只定义了每一个字符对应一个整数没有定义这个整数如何变成字节。所以仅仅知道这段数据是Unicode编码时，还是不知道该怎么解码因为变成字节流的格式

17、不只一种，它们都叫做“Unicode转换格式”（Unicode Transformation Format，简称为UTF），如UTF-8编码、UTF-8 with BOM编码、UTF-8 without BOM编码、UTF-16编码、UTF-16LE编码、UTF-16BE编码。6、对于多媒体信息的编码有Huffman编码（哈夫曼编码）、香农-范诺编码、行程编码和算术统计编码等。2.7汉字国标码与汉字内码有何不同？为什么要采用汉字内码？答：汉字国标码规定汉字用两个字节表示，每个字节用7位二进制数编码（高位为0）。根据国标码的规定，每一个汉字都有一个确定的二进制代码。把国标码的两个字节的最高位分别

18、置为1，其余位不变，得到了机内码。因此有“国标码8080H机内码”的关系。虽然每一个汉字都有一个确定的二进制代码，但是国标码在计算机内部是不能被直接采用的。这是因为国标码两个字节的最高位均为0，很容易与ASCII码发生冲突。为了和ASCII码加以区分，人们将国标码的两个字节的最高位分别置为1，其余位不变，得到机内码。在计算机中用机内码存储处理和传输汉字。2.8基本的门电路有哪些？分别由哪些电子元器件组成？答：基本的门电路有与门电路、或门电路、非门电路。最简单的与门电路可以用二极管和电阻组成。最简单的或门电路也是由二极管和电阻组成的。最简单的非门电路可以用三极管和电阻组成。2.9计算机中的基本信

19、息单位是什么？构成计算机信息的最小单位是什么？答：字节（Byte，B）是计算机中的基本信息单位，由8位二进制数组成，可以表示一个数字、一个字母或一个符号等西文字符。位（bit，b）是计算机构成信息的最小单位。二进制数“0”或“1”就是1个比特（bit），称为位，一般用小写字母“b”表示。2.10数据压缩有哪些？为什么要进行数据压缩？答：数据压缩可分为两种类型，一种叫做无损压缩，另一种叫做有损压缩。计算机采用的是二进制系统，其需要存储的数据量非常庞大。而多媒体信息的数据量更是惊人。信息经过数字化处理后会变成海量数据，如果不进行压缩处理，计算机是无法对大量的数字化信息进行表示、传输、存储和处理的，

20、因此要进行数据压缩。事实上，各类信息中有许多的冗余数据，通过去除这些冗余信息可以使原始数据极大的减少，这使得数据压缩成为可能。2.11把模拟信号变成数字信号的方法是什么？答：采样-量化-编码。第3章 计算机硬件系统3.1简述计算机的硬件组成及各组成部分的功能。答：计算机硬件是指有形的物理设备，它是计算机系统中实际物理装置的总称，包括中央处理器、存储器、输入输出设备、总线和输入输出接口等五个部分。 中央处理器：用来对数据进行各算术运算和逻辑运算，是计算机的执行单元。 存储器包括内存储器和外存储器。内存储器也称内存，直接与CPU相连，是计算机中的工作存储器，计算机当前正在运行的程序与数据必须存放在

21、主存内。存取速度快，但存储容量小。 外存储器，存储容量大，几乎存放计算机中所有的信息，在计算机实际执行程序和加式处理数据时，辅助存储器中的信息需要先传送入内存后才能被CPU使用。 输入输出设备：简称I/O设备，是计算机与外界联系的桥梁，输入设备是指能向计算机系统输入信息的设备，包括键盘、鼠标、扫描仪等。输出设备是指能从计算机系统国输出信息的设备，包括显示器、打印机、绘图仪等。 总线：是连接计算机中CPU、内存、辅存、各种输入输出部件的一组物理信号线及其相关的控制电路，是计算机中用于在各部件间运载信息的公共机构。输入输出接口（I/O接口）是位于主机和外设之间，交换信息的连接电路，它们通过总线与C

22、PU相连。输入输出接口对内连接到主机并与主机的数据传送方式匹配，与主机交换数据；对外连接到外设并提供数据传输通道，用以传送数据；同时提供接受外设工作状态的通道，使主机能够监测外设的工作，并通过命令通道对外设进行控制。3.2简述计算机的主要性能指标。答：计算机的性能指标是指能在一定程度上衡量计算机优劣的技术指标，计算机的优劣是由多项技术指标综合确定的。下面来看对于计算机通常所使用的性能指标。CPU的主频指计算机的时钟频率，一般以MHz或GHz为单位，指时钟脉冲发生器所产生的时钟信号频率。主频的大小在很大程度上决定了计算机运算速度的快慢，主频越高，计算机的运算速度就越快，所以主频是计算机的一个重要

23、性能指标。字长是CPU进行运算和数据处理的最基本、最有效的信息位长度，即CPU一次可以处理的二进制位数。字长主要影响计算机的精度和速度。字长越长，表示一次读写和处理的数的范围越大，处理数据的速度越快，计算精度越高。运算速度指计算机每秒钟执行的指令数，是衡量CPU工作快慢的指标，一般以每秒完成多少次运算来度量，单位为每秒百万条指令(简称 MIPS)。内存（主存）容量是指计算机系统配备的内存总字节数。内存容量反映的是内存储器存储数据的能力，容量越大，计算机所能运行的程序越大，能处理的数据越多，运算速度越快，处理能力越强。存储容量一般用字节(Byte)数来度量。内存容量的加大，对于运行大型软件十分必

24、要。存取周期是指CPU从内存储器中连续进行两次独立的读(取)或写(存)操作之间所需的最短时间。这个时间越短，说明存储器的存取速度越快。内存储器的存取周期也是影响整个计算机系统性能的主要指标之一。外部设备指计算机系统允许配置外部设备的种类和数量，允许配备的数量越多，其输入输出的处理能力越强。输入输出数据传输速率决定了可用的外设和与外设交换数据的速度。提高计算机的输入输出传输速率可以提高计算机的整体速度。3.3简述主板的作用及其主要组成部分。答：主板它安装在机箱内是微机最基本的也是最重要的部件之一。它的主要作用是：将不同电压的用电器连接在一起并提供相应的电源；将不同功能的用电器连接在一起使它们相互

25、传递信息；接收外来数据并给其它设备处理；将内部设备处理的数据集中并传递给外界。主板一般为矩形电路板上面安装了组成计算机的主要电路系统，主板的主要组成有CPU插座、芯片组（固定在主板上的一组超大规模集成电路芯片总称，南桥、北桥）、内存插槽、系统BIOS（含上电自检、系统初始化、系统设置）、CMOS（存储系统配置信息）、总线扩展槽、串行、并行接口等3.4简述输入输出接口以及出现的原因。答：输入输出接口是位于主机和外设之间，交换信息的连接电路，它们通过总线与CPU相连。输入输出接口对内连接到主机并与主机的数据传送方式匹配，与主机交换数据；对外连接到外设并提供数据传输通道，用以传送数据；同时提供接受外

26、设工作状态的通道，使主机能够监测外设的工作，并通过命令通道对外设进行控制由于主机是由集成电路芯片连接而成的，而输入输出设备通常是由机械和电子结合的装置，因此主机与外部设备之间存在着速度、时序、信息格式和信息类型等方面的不匹配。为了解决上述差异，在主机与外设间增加输入输出接口，接口在CPU和外设之间的数据通信过程中起着“桥梁”作用。I/O接口一方面解决主机与外设的速度差异问题，同时还有解决数据传输的同步问题，为主机与外设的数据传输提供缓冲，解决主机和外设之间在各方面的矛盾和差异。3.5简述总线以及总线的分类。答：总线是各部件（或设备）之间进行数据传输的公用通道，是用来快速完成各个部件之间的数据交

27、换。根据分类指标的不同，总线有不同的分类方式。从功能上看,总线分成三组:地址总线AB（Address Bus）、数据总线DB（Data Bus）和控制总线CB（Control Bus）。数据总线是微处理器、内存储器和I/O接口传送数据的通路。地址总线是微处理器向内存储器和I/O接口传送地址信息的通路。控制总线是微处理器向内存储器和I/O接口传送的命令信号以及外界向微处理器传送状态信号等信息的通路。根据总线相对于CPU的位置分，总线分成内部总线和外部总线。内部总线是指在CPU内部，一般是芯片生产厂家完成的寄存器之间和算术逻辑部件ALU与控制部件之间传输数据所用的总线。外部总线是指CPU与内存和输

28、入输出设备接口之间进行通讯的通路。与外部设备接口的总线实质上是一种外设的接口标准。根据总线的通信方式分，可以分为串行总线和并行总线。并行总线是利用多根数据线来实现一次进行多个二进制位的传送，传输速度快，信息率高，因此在传输距离较短（几米至几十米）和数据传输率较高的场合使用。而串行总线则是一个方向一次只能传送一个二进制位的数据线，传送速度比较慢，但需要线路少故而适用于计算机与计算机、计算机与外部设备之间的远距离通信。3.6简述CPU的概念及其基本结构。答：中央处理器简称CPU,它是计算机系统的核心,主要包括运算器和控制器两个部件。CPU的内部结构可以分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分，三个

29、部分相互协调，便可以进行分析，判断、运算并控制计算机各部分协调工作。3.7简述CPU的主要性能指标。答：CPU的性能的高低直接决定了计算机系统的档次，主要有以下性能指标来衡量。主频也叫时钟频率，单位是MHz(或GHz)，用来表示CPU的运算、处理数据的速度。CPU的主频=外频倍频系数。一个时钟周期完成的指令数是固定的，一般来说主频就决定着CPU的运行速度，主频越高，CPU的速度就越快。外频即CPU的基准频率，具体是CPU和周边设备传输数据的频率，单位是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。目前大部分计算机系统中的外频也是内存和主板之间的同步运行的速度，在这种方式下，可以理解为CPU的外

30、频直接与内存相通的，以实现两者之间的同步运行。倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。倍频可以从1.5一直到10以上，以0.5为一个间隔单位。外频和倍频相乘就是主频。前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。 CPU的字长和位数。在计算机中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。字长等于通用寄存器的位数。通常所说的CPU位数就是CPU的字长，也就是CPU中的通用寄存器的位数。工作电压是指CPU正常工作所需的电压。提高工作电压，可以加强CPU内部信号，增加CPU的稳定性能

31、，但会导致CPU的发热问题，CPU发热将改变CPU的化学介质，降低CPU的寿命。高速缓存存储器的容量大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。核心数量。即在单一芯片上集成多个功能相同的处理器核心，从而提高性能。因此，核心数量也是CPU的一个重要性能指标。制作工艺是指组成芯片的电子线路和元件的细密程度。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展，意味着在同样大小面积的芯片中，可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计，从而集成度不断提高，功耗降低，器件性能得到提高。3.8简述计算机层次存储体系

32、出现的原因。答：计算机技术的发展，使存储器的地位不断得到提升，系统由最初的以运算器为核心逐渐变成了以存储器为核心。一个计算机系统中，理想的存储器应当具有充足的容量，与CPU相匹配的速度和相对低廉的价格，但是实际的存储器是速度快的容量小、价格高；容量大的价格低但速度过慢。容量、速度和价格这三个基本指标常常是矛盾的。依赖单一的存储部件或技术是难以解决现存问题的这就对存储器技术提出了更高的要求，不仅要使每一类存储器能够具有更高的性能，而且希望通过软件、硬件或软硬件结合的方式将不同类型的存储器组合在一起，从而获得更高的性价比，因而出现了存储系统。3.9简述计算机层次存储体系。答：一般计算机的存储系统可

33、以分为5个层次，最上一层是位于中央处理器内部的通用寄存器组，用于暂存中间运算结果及特征信息。第二层是高速缓冲存储器Cache。第三层的主存储器就是通常所说的内存。联机外储存器和脱机外存储器是大容量存储器，属于外部设备范畴，它们与CPU的通信需要经过专门的接口。联机外存储器主要是指硬盘，脱机外存储器是指软盘、光盘、磁带、移动硬盘和U盘等。3.10简述高速缓冲存储器的工作原理。答：高速缓冲存储器的工作原理是当CPU要读取一个数据时，首先从CPU缓存中查找，找到就立即读取并送给CPU处理；没有找到，就从速率相对较慢的内存中读取并送给CPU处理，同时把这个数据所在的数据块调入高速缓冲存储器中，可以使得

34、以后对整块数据的读取都从高速缓冲存储器中进行，不必再调用内存。正是这样的读取机制使CPU读取缓存的命中率非常高，也就是说CPU下一次要读取的数据90%都在CPU缓存中，只有大约10%需要从内存读取。这大大节省了CPU直接读取内存的时间，也使CPU读取数据时基本无需等待。总的来说，CPU读取数据的顺序是先缓存后内存。3.11简述计算机中使用的半导体存储器包的类型与特点以及使用场合。答：微机中使用的半导体存储器包括半导体随机存储器（RAM）和半导体只读存储器（ROM），其中RAM又可以分为静态RAM（SRAM）和动态RAM(DRAM）。 RAM是可读、可写的存储器，CPU可以对RAM单元的内容随机

35、地进行读/写访问。RAM多由MOS型电路组成。SRAM的存取速度快，但集成度低，功耗也较大，所以一般用来组成高速缓冲存储器和小容量内存系统，DRAM集成度高，功耗小，但存储速度慢，一般用来组成大容量内存系统。 ROM可以看作是RAM的一种特殊形式，其特点：存储器的内容只能随机读出而不能写入。这类存储器常用来存放那些不需要改变的信息，由于信息一旦写入存储器就固定不变了，即使断电，写入的内容也不会丢失，所以又称为固定存储器。 3.12简述硬盘的结构和工作原理。答：硬盘采用全密封结构，用以保护精细的盘头机构。从外观上来看，只能看到一个金属盒及裸露在外的控制电路板及数据线接口、电源接口、跳线等部件。被

36、密封在净化腔体内的构造主要包括固定面板、电机和盘头组件等。其中盘头组件是核心部分，主要由浮动磁头组件、磁头驱动定位机构、盘片和主轴组件组成。所有的硬盘盘片都装配在一个同心轴上，组成硬盘的数据存储载体。盘片的双面都能够记录数据，所以每面都设置有读写磁头(最上面一张盘片的上表面和最下面一张盘片的下表面通常作为保护面使用，不设置读写磁头)。磁盘工作时，主轴电机启动，主轴带动盘片做高速旋转，磁头驱动定位系统控制读写臂的伸缩，让磁头定位在要读写的数据存储位置，通过读写电路控制磁头的读写操作，从而完成硬盘的定位和读写。3.13简述内存储器和外存储器和它们的区别。答：内存储器是cpu与外部设备交换数据的直接

37、场所，内存储器速度次于cpu速度，但是也算是高速存储设备，其包括ram（我们常说的内存），显存，及一些高速缓存。外存储器主要有磁盘存储器、磁带存储器和光盘存储器。 外存储器是外部存储设备，速度相对内存慢的多，但可以长时间保存数据，磁盘是最常用的外存储器，通常它分为软盘和硬盘两类。还有cd-rom，闪存等等。因为内、外存储器的作用不同。内存储器是执行程序时的临时存储区，掉电后数据全部丢失；外存储器是用来存储原始数据和运算结果的，需要长期保存，掉电后数据不会丢失。 内存储器最突出的特点是存取速度快，但是容量小、价格贵；外存储器的特点是容量大、价格低，但是存取速度慢。内存储器用于存放那些立即要用的程

38、序和数据；外存储器用于存放暂时不用的程序和数据。内存储器和外存储器之间常常频繁地交换信息。 需要指出的是外存储器也属于输入输出设备，它只能与内存储器交换信息，不能被计算机系统的其它部件直接访问。3.14简述输入输出设备的主要作用和常见的输入输出设备。答：输入设备（Input Device ）是是人或外部与计算机进行交互的一种设备，用于把原始数据和处理这些数据的程序输入到计算机中。向计算机输入数据和信息的。输入设备主要包括键盘,鼠标,摄像头,扫描仪,光笔,手写输入板,游戏杆,语音输入装置等。输出设备（Output Device）是计算机硬件系统的终端设备，用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音

39、、控制外围设备操作等。也是把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表现出来。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。3.15简述显示系统的组成和性能指标。答：一个完整的微型计算机显示系统由显示控制适 一个完整的微型计算机显示系统由显示适配器(显卡)和显示器(即监视器)组成。显示器的主要技术指标有分辨率、颜色质量和点距等。分辨率是指显示器上像素的数目，数目越大，分辨率就越高，图像越清晰。颜色质量显示一个像素所占用的位数，单位是位（bit）。颜色位数越多，颜色数量就越多。例如将颜色质量设置为24位（真彩色），则颜色数量为224种。它是指屏幕上

40、相邻的两个相同颜色的荧光点之间的最小距离，是不可调节的。点距越小，显示器的分辨率就越高，在有限的屏幕尺寸内，就可以容纳下更多的图像点，从而更精确地描述其细节，显示的图像质量也越高。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，是电脑进行数模信号转换的设备，承担输出显示图形的任务。显卡接在电脑主板上，它将电脑的数字信号转换成模拟信号让显示器显示出来，同时显卡还是有图像处理能力，可协助CPU工作，提高整体的运行速度。影响显卡性能的主要参数如下：显示芯片，显卡的性能主要取决于显卡上使用的图形芯片。显存类型，显存提供储存数据和交换数据，显存代数越高，内存频率就越高，传送的数据就越大，目前最高级别的GDDR5，

41、可以高达4600MHz/s以上的速度。显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，位数越大则瞬间所能传输的数据量越大，这是显卡的重要参数之一 。 显存带宽是指显示芯片与显存之间的数据传输速率，它以字节/秒为单位。显存带宽是决定显卡性能和速度最重要的因素之一显存容量，显存是作为数据储存和交换数据，但并非容量大就表示显卡就具有很高的性能。高端显卡由于核心处理数据庞大，才需要高容量内存的支持。3.16简述常见打印机的工作原理及其优缺点答：针式打印机（Dot-Matrix Printer），由走纸装置、打印头、控制和存储电路、插头、色带等组成。打印头是由多支金属撞针组成，撞针排列成一直行。当指定

42、的撞针到达某个位置时，便会弹射出来，在色带上打击一下，让色素印在纸上做成其中一个色点，配合多个撞针的排列样式，便能在纸上打印出文字或图形。针式打印机的优点是耗材便宜（包括打印色带和打印纸），缺点是打印速度慢，噪音大，打印分辨率低。此外，针式打印机可以打印多层纸，因此，在票据打印中经常选用它。喷墨打印机（InkJet Printer）使用大量的喷嘴，将墨点喷射到纸张上。由于喷嘴的数量较多，且墨点细小，能够做出比针式打印机更细致、混合更多种的色彩较果。喷墨打印机的优点是从低档到高档的都有，其价格可以适合各种层次的需要；打印效果优于针式打印机、无噪音，并且能够打印彩色图像。缺点是打印速度慢、墨盒消耗

43、快，并且耗材贵，特别是彩色墨盒。激光打印机（laser Printer）是由激光发生器和机芯组成核心部件。激光打印机的工作原理是利用激光打印机内的一个控制激光束的磁鼓，借着控制激光束的开启和关闭，当纸张在磁鼓间卷动时，上下起伏的激光束会在磁鼓产生带电核的图像区，此时打印机内部的碳粉会受到电荷的吸引而附着在纸上，形成文字或图形。由于碳粉属于固体，而激光束有不受环境影响的特性，所以激光打印机可以长年保持印刷效果清晰细致，打印在任何纸张上都可得到好的效果。激光打印机是各种打印机中打印效果最好的，其打印速度快、噪音低，缺点是耗材贵、价格高。而且一般黑白居多。3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术

44、，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件第4章 操作系统基础4.1 简述操作系统在计算机系统中的地位。 答：操作系统是位于计算机硬件之上的第一层软件，如果没有操作系统，让用户对硬件直接进行操作是极其困难、甚至是不可能的。如果没有操作系统，其他软件就无法使用，硬件系统也不能发挥其应有的作用。4.2 什么是操作系统？操作系统的主要特性是什么？ 答

45、：操作系统（OS，Operating System）是管理和控制计算机硬件和软件资源，合理组织计算机工作流程并方便用户使用计算机的程序集合，是一种系统软件。操作系统的性能在很大程度上决定了整个计算机系统的性能。操作系统的主要特性是并发性、共享性、虚拟性及不确定性。4.3 操作系统的资源管理功能有哪些？ 答：操作系统的主要功能是进程管理、存储管理、设备管理和文件管理等。4.4 简述常见的操作系统有哪些？答：操作系统的基本类型可分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、个人操作系统、网络操作系统、分布式操作系统和嵌入式操作系统等。4.5 什么是进程？进程与程序有什么区别和联系？答：进程是指程

46、序的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的单位。进程和程序具有以下区别和联系： 进程是动态的，程序是静态的。程序是有序代码的集合，进程是程序的执行。 进程是暂时的，程序是永久的。进程是一个状态变化的过程，程序可长久保存。 进程具有并发特征，而程序没有。在不考虑资源共享的情况下，各进程的执行是独立的，执行速度是异步的。显然，程序不反映执行的过程，所以不具有并发特征。 进程与程序是密切相关的。通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调用关系，一个进程可与多个程序相关，父进程可创建子进程，而程序并不能形成新的程序。4.6 为什么要引入虚拟存储器的概念？答：为了解决内存的供需矛盾，实现主存空间的扩

47、充，现代操作系统普遍采用虚拟存储技术。虚拟存储技术包括以下内容：在程序装入时，只将当前需要执行的一部分放入内存，暂时不用的其余部分保留在外存；在程序执行过程中，如果需要访问的信息不在内存时，则由操作系统将相应的部分调入到内存，然后继续执行程序；另一方面，操作系统也将内存中暂时不使用的内容调出到外存上，从而腾出空间存放将要调入内存的信息。由于这种调入和调出完全是由操作系统自动完成的，从效果上看，支持虚拟存储技术的系统具有比实际内存容量大得多的内存空间，使得用户能在较小的内存中执行较大的用户程序，并且可在内存中容纳更多的程序并发地执行。 习惯上，人们把这种用户感觉上的、由实际内存和部分外存共同构成

48、的存储空间称为虚拟存储器。4.7 计算机中有哪些类型的外部设备？答：计算机系统的外部设备种类很多，可以从不同的角度对它们进行分类。（1）按照信息交换的单位不同，将设备分为以下两类： 块设备：指以数据块为单位来组织和传送数据信息的设备，如磁盘等。 字符设备：指以单个字符为单位来传送数据信息的设备，如打印机等。（2）按照数据的传输速率不同，将设备分为以下三类： 低速设备：指传输率在每秒几个字节至数百个字节的设备，如键盘和鼠标等。 中速设备：指传输率在每秒数千个字节至数十千个字节的设备，如打印机等。 高速设备：指传输率在每秒数百千个字节至数兆个字节的设备，如磁盘机等。（3）从操作系统资源管理的角度，

49、将设备分为以下三类： 独占设备：一旦将它分配给某个进程，必须被进程独占使用直到被释放。多数低速设备都属于独占设备，如打印机、绘图仪等。 共享设备：允许多个进程同时访问，可以共享使用的设备，如磁盘、磁鼓等。 虚拟设备：将慢速独占设备模拟成可由多个进程共享的“虚”设备，以提高设备的利用率。4.8 什么是文件？Windows操作系统的文件有哪些操作方法？答：文件是特指存放于外存储器中具有一定名称的一组相关数据的集合。它用符号名（即文件名）标识。Windows操作系统的文件有哪些操作主要有新建、查找、选定、删除、更名、移动、复制、打开等操作。4.9 Windows如何管理文件？答：Windows以文件

50、夹的形式组织、管理文件。Windows的文件管理就是负责文件存储空间的组织、分配、文件的存取、文件的保护及文件查找等。用户只与文件名打交道，直接地对文件“按名存取”，所有具体细节的实现过程均由文件系统完成。4.10 在Windows 中如何查找一个文件？答： 从“开始”菜单中的“搜索程序和文件夹”框中输入要查找的内容。 在文件夹或资源管理器窗口中的“搜索本地”文本框输入要查找的内容。 在应用程序窗口中选择“编辑|查找”命令后，在“查找”对话框中输入要查找的内容。4.11 简述Windows应用程序的启动和退出方法。方法说 明启动“开始|所有程序”这是启动程序的最常见方式双击桌面上的应用程序图标

51、最常用的程序或其快捷方式放置在桌面上，便于启动“计算机”或“资源管理器”需要浏览应用程序文件“开始|所有程序|附件|运行”需要知道应用程序的文件名打开文档文件文档是指已经与某个应用程序建立了关联的文件，打开文档自动启动相应的程序退出“文件|关闭”选择“文件”菜单的“关闭”命令单击界面右上角的“关闭”按钮几乎所有的界面都有“关闭”按钮“任务管理器”强行关闭不响应的程序4.12 简述Windows操作系统进行磁盘管理的主要方法。答：Windows操作系统进行磁盘管理的主要方法有 “磁盘扫描程序”、“磁盘碎片整理程序”和“备份程序”。第5章 算法与数据结构5.1 简述算法的定义和特征。 答：算法是为

52、解决某一问题采用的方法和步骤，即算法要解决的问题就是“做什么”和“怎么做”。算法有五个重要特性：（1）有穷性：一个算法必须在执行有穷步之后结束，且每一步都在有穷时间内完成。（2）确定性：算法中每一条指令必须有确切的含义，不存在二义性，确保对于同一个算法，相同的输入必然得出相同的执行结果。且算法只有一个入口和一个出口。（3）可行性：算法中的每一个步骤都是可以执行的，并得到确定的结果。即算法中不应该有永远都执行不到的“死语句”和不可操作的“虚语句”。（4）输入：一个算法有零个或多个输入（即可以没有输入），这些输入取自于某个特定的对象集合。（5）输出：一个算法至少有一个或多个输出（即必须有输出），这

53、些输出是同输入有着某些特定关系的量。算法的目的是用来解决一个给定的问题，因此，它应向人们提供产生的结果，否则就没有意义了。5.2 简述算法的表述方法有哪些？答：算法的表述方法有自然语言、流程图、N-S图、PAD图、伪代码、程序设计语言等等。5.3 算法有哪3种基本结构？它们各自的特点是什么？答：算法的基本结构有：顺序结构、分支结构和循环结构。顺序结构的操作步骤是按照设置的先后顺序，一步一步地执行；分支结构首先需要判断给定条件的真假，然后选择执行方向；循环结构执行步骤是在给定条件成立时，需要反复执行同一操作。5.4 用流程图描述求解一元二次方程ax2+bx+c=0（a0）的算法。5.5 用流程图

54、描述计算下式的算法： 习题5.5 流程图习题5.6 流程图 5.6 请画出用辗转相除法求两个正整数A和B的最大公约数的流程图。 5.7 顺序查找和二分法查找有什么不同？答：顺序查找，指的是从数列的第一个元素开始，将要查找的数据与数列中的每个元素，依次进行比较，如果二者相等，则查找成功，结束查找并记录位置；否则，查找失败。顺序查找对于待查数据的结构没有任何要求，特点是算法简单，但查找效率低。适用于待查数列中的数据个数较少且排列无大小顺序时。二分查找又称折半查找，是一种查找效率较高的查找方法。但该方法要求待查数据列必须是有序的，其基本的思想是：首先，将查找的数与待查数列中处于中间位置的数据（中点数

55、据）进行比较，如果两者相等，则查找成功；否则利用中间位置将数列分成前、后两个子数列，若待查数据小于中点数据，则进一步查找前一子数列，否则进一步查找后一子数列。其次，在子数列中重复以上过程，直到找到满足条件的数据，使查找成功，或直到再分解的子数列不存在为止，此时查找不成功。5.8 算法和数据结构之间有什么关系？答：算法与数据结构关系密切，两者既有联系又有区别。首先，程序=算法+数据结构。数据结构是算法实现的基础，算法总是要依赖于某种数据结构才能实现的。往往是在研究一种算法的时候就已经构建了适合于这种算法的数据结构。算法的操作对象是数据结构，数据结构的设计就是选择存储方式，而算法设计的实质就是对实

56、际问题要处理的数据选择一种恰当的存储结构，并在选定的存储结构上设计一个好的算法。 数据结构与算法的区别在于，数据结构关注的是数据的逻辑结构、存储结构以及基本操作，而算法更多的是关注如何在数据结构的基础上解决实际问题。算法是编程思想，数据结构则是这些思想的逻辑基础。5.9 常见的排序算法有哪些？简述它们各自的基本思想。答：最常用的排序算法有选择排序法、冒泡排序法、插入排序法、合并排序法、希尔排序法等等。 冒泡排序法（升序）的基本思路是：从第一个元素开始，对数列中两两相邻的元素进行比较，如不符合顺序要求，就立即交换，直到该数列的最后一个元素。按此方法，数列中最大的数会成为数列中的最后一个元素。这时称第一轮冒泡排序结束。第二轮冒泡排序只对前n-1个数列元素进行同样的比较移位即可。依此类推，n个数，经过n-1轮比较移位后完成排序。选择法排序（升序）的基本思路是：每一趟从待排序的数据元素中选出最小的一个元素，顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。插入法排序的基本思想是：把n个待排序的数据分为两部分：R1，R2，Ri-1为已排好序的有序表，Ri，Ri+1，Rn为未排序的无序表（初始时，令i=2）。把未排序的无序表中的第1个数据Ri依次与R，Ri-1比较，并插入到有序表的适当位置上，使得R1，R2，Ri-1变为一个新的有序