第1章计算机系统概论
本章系统地介绍计算机系统的基本知识，要求学生了解计算机的分类与应用，掌握计算机的硬件组成，软件与硬件的关系以及计算机系统的层次结构。
重点提示：
●计算机系统的工作原理
●计算机硬件系统的几大部件及其功能
●计算机软件系统
1-1重点难点指导
1-1-1计算机系统简介
ENIAC（电子数字积分计算机，Electronic Numerical Integrator And Computer）是第一台正式运转的通用电子计算机。自从这台计算机问世以来，从使用的元器件角度来看，计算机的发展大致经历了4代的变化。
●第一代（1946～1954）电子管计算机；
●第二代（1955～1964）晶体管计算机；
●第三代（1965～1973）集成电路计算机；
●第四代（1974～现在）大规模和超大规模集成电路计算机。
在计算机系统发展历史中，摩尔定律（Moore’s Law）是一个很重要的概念。Intel的创始人之一高登·摩尔（Gordon Moore）于1965年提出了著名的摩尔定律，预言单位平方英寸芯片的晶体管数目每过18到24个月就将增加一倍。
计算机的分类方法有很多种，主要的分类方式有：
按所处理的信号分类：⑴模拟计算机；⑵数字计算机。
按硬件的组合及用途分类：⑴专用计算机；⑵通用计算机。
按计算机的规模分类：⑴微型计算机；⑵工作站；⑶小型计算机；⑷主机；⑸小巨型计算机；⑹巨型计算机。
现实中的分类：⑴服务器；⑵工作站；⑶台式机；⑷便携机；⑸手持机。
计算机系统就是按人的要求接收和存储信息，自动地进行数据处理和计算，并输出结果信息的系统。计算机系统由硬件（子）系统和软件（子）系统组成。前者是借助电、磁、光、机械等原理构成的各种物理部件的有机组合，是系统赖以工作的实体。后者是各种程序和文
件，用于指挥全系统按指定的要求进行工作。
在学习计算机组成时，应当注意如何区别计算机体系结构（Computer Architecture）与计算机组成（Computer Organization）、计算机实现（Computer Implementation）这些基本概念。
计算机体系结构（Computer Architecture）：计算机体系结构是指那些能够被程序员所看见的计算机系统的属性，即概念性的结构与功能特性。
计算机组成（Computer Organization）：计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，它包含了许多对程序员来说是透明的（即程序员不知道的）硬件细节。
计算机实现（Computer Implementation）：指计算机组成的物理实现。它包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，信号传输，器件、模块、插件、底板的划分与连接，专用器件的设计，电源、冷却、装配等技术以及有关的制造工艺和技术等。
1-1-2 现代计算机的体系结构
现代计算机绝大部分都是采用冯·诺依曼体系结构，冯·诺依曼计算机的特点是：
●采用二进制形式表示数据和指令；
●采用存储程序方式（指令流驱动）；
●由运算器、存储器、控制器、输入装置和输出装置5大部件组成计算机系统。
现代的计算机的基本结构如图1-1-1所示。图中实线为数据线，虚线为控制线和反馈线。
图1-1-1 以存储器为中心的计算机结构框图
冯·诺依曼计算机各个部件的功能：
●运算器用来完成算术运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内。
●存储器用来存放数据和程序。
●控制器用来控制、指挥程序和数据的输入，运行以及处理运算结果。
●输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式，主要有键盘、
鼠标等。
●输出设备可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式，主要有打印机、显示器等。
其中，运算器与控制器往往合成在同一芯片上，通常将它们合起来统称为中央处理器，简称为CPU。将CPU与存储器合在一起称为主机，输入与输出设备统称为外设。
1-1-3 计算机的层次结构
虚拟机（Virtual Machine）是一个抽象的计算机，它由软件实现，并与实际机器一样，都具有一个指令集并可以使用不同的存储区域。
通过虚拟机的概念，将计算机的软件和硬件联系在一起。
虚拟机可分为：操作系统虚拟机、汇编语言虚拟机、高级语言虚拟机和应用语言虚拟机等几个层次。如图1-1-2所示。
图1-1-2 计算机系统的层次结构图
本课程主要讨论传统机器M1和微程序机器M0的组成原理和设计思想。
某些特定的功能可以由软件来完成，也可以由硬件来完成，即硬件和软件在逻辑上是等价的。在具体应用中，要根据当时的成本、速度、可靠性等因素来决定由软件还是由硬件来实现。
1-1-4 计算机的性能指标
机器字长：指CPU一次能处理数据的位数，它标志着计算机的计算精度。
存储容量包含主存和外存的容量。
主存储器：CPU可以直接访问的存储器，需要执行的程序与需要处理的数据就放在主
存之中。主存容量大则可以运行比较复杂的程序，并可存入大量信息，可利用更完善的软件支持环境。所以，计算机处理能力的大小在很大程度上取决于主存容量的大小。
外存容量：外存容量一般是指计算机系统中联机运行的外存储器容量。由于操作系统、编译程序及众多的软件资源往往存放在外存之中，需用时再调入主存运行。在批处理、多道程序方式中，也常将各用户待执行的程序、数据以作业形式先放在外存中，再陆续调入主存运行。所以，联机外存容量也是一项重要指标，一般以字节数表示。
描述计算运算速度的指标一般有如下几个：
MIPS（Million Instructions Per Second）：它表示每秒百万条指令数。
MFLOPS（Million Floating Point Operations Per Second）：每秒百万次浮点操作次数。
CPI（Cycle Per Instruction）：表示每条指令周期数，即执行一条指令所需的平均时钟周期数。
吞吐量：一台计算机在某一时间间隔内能够处理的信息量。
响应时间：从输入有效到系统产生响应之间间隔的时间。
主频/时钟周期：CPU的工作节拍受一个主时钟的控制，主时钟的频率叫做CPU的主频；主频的倒数叫做CPU的时钟周期。
CPU执行时间：表示CPU执行程序所占用的CPU时间。
注意：各个指标都不能完全表征出一台计算机的性能。
1-2 典型例题解析
1、一个完整的计算机系统应该包括（）两大部分。
A.主机和外设
B.硬件系统和操作系统
C.硬件系统和软件系统
D.硬件系统和系统软件
参考答案：选项C
解析：
选项A：现代计算机通常把运算器和控制器合起来做在一个芯片上，称为中央处理器（CPU）。然后把CPU和内存储器合起来称为主机。主机和外设构成硬件系统。所以选项A不全面。选项B：一个完整的计算机系统应该包括硬件系统和软件系统两部分。软件系统分为系统软件和应用软件两大类。系统软件包括操作系统、计算机语言处理程序（各种程序翻译软件，包括编译程序、解释程序、汇编程序）、服务性程序、数据库管理系统和网络软件等。操作系统只是系统软件的一种，所以不全面。
选项D：系统软件只是软件系统中的一类软件，因而，也不全面。
2、下列是有关程序、指令和数据关系的叙述，其中错误的是（）。
A.一个程序由若干条指令和所处理的数据组成
B.指令和数据形式上没有差别，都是一串0/1序列
C.指令和数据不能放在同一个存储器中，必须分别存放在指令存储器和数据存储器中
D.启动程序前指令和数据都存放在外存中，启动后才被装入内存
参考答案：选项C
解析：
选项A：在计算机上完成的所有任务都必须先编好程序，通过计算机执行程序来完成。所以执行程序的过程就是周而复始执行指令的过程。一个程序由一条条指令以及指令所处理的数据组成。指令规定程序的动作和步骤，数据是动作作用的对象。
选项B：指令和数据在计算机内部都是用二进制表示的，因而都是0、1序列，在形式上没有差别。
选项C和D：程序编好后，先放到外存（如，磁盘）上保存。当需要执行程序时，通过操作系统提供的人-机接口（在命令行符下输入命令，或鼠标双击等）启动程序，程序被启动后，程序中的指令和数据被操作系统装入主存，一般是装入到同一个主存储器（DRAM）中，而不区分是数据存储器还是指令存储器。CPU通过指令执行的不同阶段来区分取出的是数据还是指令，而不是靠分开存放数据和指令来区分的。所以，选项C是错误的。
3、以下关于冯.诺依曼计算机工作方式的叙述中，错误的是（）。
A.计算机完成的所有任务都必须执行相应的程序来完成
B.某任务用某语言（如C++）编好程序后，一旦被启动，则马上可调至主存直接执行
C.程序执行时，CPU按指令地址自动按序到内存读取指令并执行
D.冯.诺依曼计算机工作方式称为“存储程序”控制方式
参考答案：选项B
解析：冯.诺依曼计算机的工作方式被称为“存储程序”控制方式。其主要内容是：计算机的工作由程序控制，程序是一个指令序列，指令是能被计算机理解和执行的操作命令；程序(指令)和数据均以二进制编码表示，均存放在存储器中；存储器中存放的指令和数据按地址进行存取；指令是由CPU一条一条顺序执行的。用一句话来说，就是：一旦要计算机完成某个特定的任务，则计算机会将事先编好的程序，按指令的顺序自动一条一条从主存中读出并执行，整个过程不需要人的干预。这里，事先编好的程序是指机器可执行的目标程序。用C++这种高级语言编写的源程序，不能直接装入内存后由CPU执行，而是需要先用编译程序将其转换为机器可直接执行的目标程序。
4、下面是有关反映计算机中存储器容量的计量单位的叙述，其中错误的是（）。
A.最小的计量单位为位（bit），表示一位“0”或“1”，一个字节为8位
B.最基本的计量单位是字节（Byte），因而指令、数据和地址的长度都是8的倍数
C.主存储器的编址单位一般是字节的倍数
D.主存容量为1KB，其含义是主存储器中能存放1000个字节的二进制信息
参考答案：选项D
解析：
选项A：冯偌依曼结构计算机规定，计算机内部信息的表示采用二进制，所以，所有信息都是由0或1构成的0/1序列，用位（bit）来表示一个二进制位“0”或“1”，它是最小的计量单位，一个字节为8位。
选项B：计算机中的存储部件、传送部件、运算部件等的宽度（串行传送部件例外）基本上都是字节的倍数，因而最基本的计量单位是字节（Byte）。为了数据、地址和指令信息的存储、传输和运算方便，一般把指令、数据和地址的长度都规定为8的倍数。
选项C：对于现代计算机的主存储器，其存储单元的编号采用字节编址方式，也就是说，每
8位构成一个存储单元，所以其编址单位为一个字节。早期的机器也有用16位、24位、32位进行编址的。所以一般应该是8的倍数。
选项D：主存容量的单位有KB、MB、GB等，分别表示210字节、220字节和230字节。而辅存容量中的kB、MB、GB分别表示103字节、106字节和109字节。所以，选项D是错误的。
5、计算机系统就是硬件系统吗？
解析：
说计算机系统就是硬件系统是不完整的。一个完整的计算机系统应该包括硬件和软件系统两部分。硬件系统包括：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大基本部件。软件系统分为系统软件和应用软件两大类。系统软件包括操作系统、计算机语言处理程序（各种程序翻译软件，包括编译程序、解释程序、汇编程序）、服务性程序、数据库管理系统和网络软件等；应用软件包括各种特定领域的处理程序。计算机系统中的硬件和软件是相辅相成的，缺一不可。软件是计算机系统的灵魂，没有软件的硬件不能被用户使用，犹如一堆废铁。
6、翻译程序就是编译程序吗？解释程序和编译程序有什么差别？什么是汇编程序？
解析：
翻译程序是指把高级语言源程序翻译成机器语言程序（目标代码）的软件。
翻译程序有两种：一种是编译程序，另一种是解释程序。它们是两种不同的翻译程序。不同在于编译程序将高级语言源程序一次全部翻译成目标程序，每次执行程序时，只要执行目标程序，因此，只要源程序不变，就无需重新翻译；解释程序是将源程序的一条语句，翻译成对应的机器目标代码，并立即执行，然后翻译下一条源程序语句并执行，直至所有源程序中的语句全部被翻译并执行完。所以解释程序的执行过程是翻译一句，执行一句。解释的结果是源程序执行的结果，而不会生成目标程序。
汇编程序也是一种语言翻译程序，它是把汇编语言写的源程序翻译为机器语言程序（目标代码）的软件。汇编语言是一种面向机器的低级语言，是机器语言的符号表示，与机器语言一一对应。
7、要计算机做的任何工作都要先编写成程序才能完成吗？
解析：
是的。要计算机完成的任何事情，都必须先编制程序，程序是由指令构成的。不管是用哪种语言编写的程序，最终都要翻译成机器语言程序才能让机器理解，机器语言程序是由一条一条指令组成的程序。CPU的主要功能就是周而复始地执行指令，因此，要计算机完成的所有功能都是通过执行一条一条指令来实现的，也就是由一个程序来完成的。有时我们说某个特定的功能是由硬件实现的，但并不是说不要编写程序，如乘法功能可由乘法器这个硬件实现，但要启动这个硬件（乘法器）工作，必须先执行程序中的乘法指令。
8、指令和数据形式上没有差别，且都存于存储器中，计算机如何区分它们呢？
解析：
指令和数据在计算机内部都是用二进制表示的，因而都是0、1序列，在形式上没有差别。在指令和数据取到CPU之前，它们都存放在存储器中，CPU必须能够区分读出的是指令还是数据，如果是指令，CPU会把指令的操作码送到指令译码器进行译码，而把指令的地址码送到相应的地方进行处理；如果是数据，则送到寄存器，或运算器。那么，CPU如何识别读出的是指令还是数据呢？实际上，CPU并不是把信息从主存读出后，靠某种判断方法来识别信息是数据还是指令的。而是在读出之前就知道将要读的信息是数据还是指令了。执行指令的过程分为：取指令、指令译码、取操作数、运算、送结果等。所以，在取指令阶段，总是根据程序计数器PC的值去取指令，所以取来的一定是指令；取操作数阶段取的一定是数据。
1-3 练习题
一、选择题
1、至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是__c____。
A. 节约元件
B. 运算速度快
C. 物理期间性能所至
D. 信息处理方便
2、冯·诺依曼机工作方式的基本特点是___b____。
A. 多指令流单数据流
B. 按地址访问并顺序执行命令
C. 堆栈操作
D. 存储器按内部选择地址
3、寄存器中的值有时是地址，因此只有计算机的___c____才能识别它。
A. 译码器
B. 判断程序
C. 指令
D. 时序信号
4、没有硬盘存储器的计算机监控程序可以存放在___b____。
A. RAM
B. FLASH
C.RAM 或ROM
D. CPU
5、目前大多数集成电路生产中，所采用的基本材料为___a____。
A.单晶硅
B. 非晶硅
C. 锑化钼
D. 硫化镉
6、从器件角度看，计算机经历了四代变化。但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于_____b__计算机。
A 并行
B 冯·诺依曼
C 智能
D 串行
7、运算器的核心功能部件是___b____。
A 数据总线
B ALU
C 状态条件寄存器
D 通用寄存器
二、填空题
1、在计算机术语中，将运算器和控制器和在一起称为________，而将________和存储器和在一起称为________。
2、计算机存储器的最小单位为___比特____。1KB容量的存储器能够存储__8192___个这样的基本单位。
3、在计算机系统中，多个系统部件之间信息传送的公共通路称为________。就其所传送的信息的性质而言，在公共通路上传送的信息包括________、________ 和________信息。
4、计算机系统的层次结构从下至上可分为五级，即微程序设计级（或逻辑电路级）、一般机器级、操作系统级、________级、________级。
三、综合应用题
1、同一个功能可以由软件完成也可以由硬件完成吗？
2、什么叫透明性？透明是指什么都能看见吗？
3、数据通路宽度、机器字长、“字”宽、存储单元宽度、编址单位、总线宽度、指令字长各指什么？它们之间有何关系?
1-4 参考答案
一、选择题
1、C
2、B
3、C
4、B
5、A
6、B
7、B
二、填空题
1、CPU CPU 主机
2、比特8192
3、总线数据地址控制
4、汇编语言高级语言
三、综合应用题
1、解：
软件和硬件是两种完全不同的形态，硬件是实体，是物质基础；软件是一种信息，看不见、摸不到。但是它们都可以用来实现逻辑功能，所以在逻辑功能上，软件和硬件是等价的。因此，在计算机系统中，许多功能既可以直接由硬件实现，也可以在硬件的配合下由软件来实现。例如：乘法运算既可以用专门的乘法器（主要由加法器和移位器组成）实现，也可以用乘法子程序（主要由加法指令和移位指令等组成）来实现。
2、解：
在计算机领域中，站在某一类用户的角度，如果感觉不到某个事物或属性的存在，即“看”不到某个事物或属性，则称为“对xxxx用户而言，某个事物或属性是透明的”。这与日常生活中的“透明”概念（公开、看得见）正好相反。例如：对于高级语言程序员来说，浮点数格式、乘法指令等这些指令的格式、数据如何在运算器中运算，等等，是透明的；而对于机器语言程序员和汇编语言程序员来说，指令的格式、机器结构、数据格式等则不是透明的。
3、解：
在计算机内部，有指令和数据两大类信息。指令和数据都以二进制形式存放在存储器中，运行程序时，需要把指令和数据从存储器读出，通过总线传输到CPU，然后，CPU再通过执行指令来对操作数进行相应的运算，最后把结果数据送到寄存器或存储器中。所以，在设计或使用计算机过程中，要涉及到：指令和数据在存储器中按什么长度存放；写入或读出时按什么长度存取；在总线上传输时同时传送多少位；数据和指令送到CPU后，在CPU的寄存器中按多少位存放；在运算器中按多少位运算；等等问题。因而出现了以下一些概念，它们的定义和关系如下：
“数据通路”是指数据在CPU中所经过的路径，连同路径上的部件，包括：通用寄存器、多路选择器、符号扩展器、零扩展器、ALU、移位寄存器等。这些部件的宽度和数据传送的路径宽度都是一致的，这个一致的宽度就是数据通路的宽度。CPU中有定点运算器和浮点运算器，因而，相对应的就有定点运算器的数据通路和浮点运算器数据通路。两者的
宽度不同，浮点运算器的数据通路要宽的多。
“机器字长”是计算机的一个非常重要的指标。通常称32位机器或64位机器，就是指机器的字长是32位或64位。一般情况下，机器字长定义为CPU中在同一时间内一次能够处理的二进制数的位数，实际上就是CPU中数据通路的位数。因为机器字长与内存单元的地址位数有关，而地址计算是在定点运算器中进行的。所以，一般把定点运算器的数据通路宽度定为机器字长。
在计算机中，“字”的概念经常出现。一个“字”的宽度并不等于机器字长。“字”作为机器中所有信息宽度的计量单位，对于某个系列机来说，其字宽总是固定的。例如，在80x86系列中，一个字的宽度为16位，因此，32位是双字，64位是四字。在IBM303X系列中，一个字的宽度为32位，所以16位为半字，32位为单字、64位为双字。
“存储单元”指存储器中具有相同地址的若干个存储元件（或称存储元、存储基元、记忆单元）构成的一个存储单元中的二进制代码，其宽度等于一个编址单位的长度，可以是8位、16位、32位等。现在，大多数计算机是按字节编址的，即：每一个字节（8位）有一个地址，编址单位就是一个字节，所以一个存储单元的宽度（位数）是8位。由此可见，一个数据（如：32位整数、32位浮点数或64位浮点数等）可能占多个存储单元。一次从存储器读出或写入的信息也可能有多个存储单元。
“指令字长”指指令的位数。有定长指令字机器和不定长指令字机器。定长指令字机器中所有指令的位数是相同的，目前定长指令字大多是32位指令字。不定长指令字机器的指令有长有短，但每条指令的长度一般都是8的倍数。所以，一个指令字在存储器中存放时，可能占用多个存储单元；从存储器读出并通过总线传输时，可能分多次进行，也可能一次读多条指令。
第一章习题 一、选择题 1.世界上第一台通用电子数字计算机诞生于( )。 A、1950年 B、1945年 C、1946年 D、1948年 2.与二进制数(10111.101)2等值的十进制数是( )。 A、23.625 B、23.5 C、39.5 D、39.625 3.与十进制数(101.1)10等值的二进制数是( )。 A、5.5 B、110010.00011 C、11000101.0011 D、1100101.000110011… 4.与十六进制数(1AE.5D)16等值的八进制数是( )。 A、(647.272)8 B、(565.727)8 C、(656.272)8 14 160 16 2 ‘ D、(656.235)8 5.与二进制数(1111111111)2等值的十六进制数是( )。 A、FF3H B、3FFH C、210-1 D、1777O 6. 在PC机中，1MB准确等于( )。 A、1000×1000KB B、1024×1024KB C、1024×1024B D、1000×1000B 7.已知真值X= 11101010，则其补码[X]补等于( )。 A、00010110 B、01101010 C、10010110 D、0010110 8.已知机器数[X]反=11111111，则其真值X为( )。 A、00000000 B、+0000000 C、10000000 D、-0000000 9.已知[X]原=10011110，则其对应的[X]补为( )。 A、01100010 B、11100001 C、-0011110 D、11100010 10.已知A =01011101，B =11101010，则A○+B为( )。 A、10110111 B、01001000 C、11111111 D、10100010 11.1MB等于( )字节？ A、10K B、100K C、1024K D、10000K 12.把十进制数215转换成二进制数，结果为( )。 A、10010110 B、11011001 C、11101001 D、11010111 13.ASCII是( )。 A、条形码 B、二～十进制编码 C、二进制码 D、美国信息交换标准码 14.已知3×4＝10，则5×6＝( )。 A、24 B、26 C、30 D、36 15.已知“B”的ASCII码值是66，则码值为1000100的字符为( )。 A、“C” B、“D” C、“E” D、“F” 16.一个汉字字形采用( )点阵时，其字形码要占72B。 A、16×16 B、24×24 C、32×32 D、48×48 17.已知内存条的容量为16MB，则其对应的地址寄存器最少应有( )。 A、8位 B、16位 C、24位 D、36位 18.MIPS是表示计算机运行速度的一种单位，其含义是( )。
第1章练习题参考答案 一、判断题（正确Y，错误N） 1.信息是认识主体所感知或所表述的事物运动及其变化方式的形式、内容和效用。Y 2.信息就是数据。N 3.知识来源于信息。Y 4.信息是可以交换的。N 5.信息处理的本质是数据处理。Y 6.经加工后的信息一定比原始的信息更能反映现实的最新状态。N 7.信息技术是指用来取代人们信息器官功能，代替人类进行信息处理的一类信息技术。N 8.集成电路芯片的集成度越高，其工作速度就越快。Y 9.集成电路按用途可分为通用和专用两类，PC机中的存储器芯片属于专用集成电路。N 10.现代微处理器都是大规模集成电路。N 11.现代通信指的是使用电波或光波传递信息的技术。通信的任务就是传递信息。Y 12.通信就是传递信息，因此书、报、磁带、唱片等都是现代通信的媒介。N 13.通信系统中的发送与接收设备称之为“终端”。Y 14.在通信系统中，计算机既可以用作信源也可以用作信宿，接收和发送的都是数字信号。Y 15.通信系统中信源和信宿之间必须存在信道，才能实现信息的传输。Y 16.光纤是绝缘体，不受外部电磁波的干扰。Y 17.微波可以按任意曲线传播。N 18.微波可以经电离层反射传播。N 19.与同轴电缆相比，双绞线容易受到干扰，误码率较高，通常只在建筑物内部使用。Y 20.光纤通信、微波通信、卫星通信、移动通信，它们的任务都是传递信息，只是其传输介质和技术各有不同。Y 21.微波中继站之间的距离大致与塔高平方成正比。一般为50公里左右。Y 22.中低轨道通信卫星相对于地面是静止的。N 23.同步轨道上的卫星数目是有限的。Y 24.卫星通信是微波接力通信向太空的延伸。Y 25.传输信息量与传输速率是相同的概念。N 26.模拟信号是随时间而连续变化的物理量，包含无穷多个值。Y 27.信道的带宽总是指信道上所能通过的信号的频带宽度。N 28.FDM和TDM是指将任意多路信号复合在同一个信道中传输。Y 29.无线电广播中的中波段和短波段都采用调幅方式调制声音信号，而且都利用电离层反射传输信号。N 30.调频广播比调幅广播的声音质量好，原因是调频广播的传输频带较宽，且外界信号不会对声音的频率形成干扰。Y 31.光纤通信是利用光纤传导光信号来实现的，因此光纤不能弯曲。 N 32. 与有线通信相比，地面微波接力通信具有容量大、建设费用省、抗灾能力强等优点。Y 33.电视广播的图像信号和伴音信号都采用调幅方式发送。N 34.在有线电视系统中，通过同轴电缆传输多路模拟电视信号所采用的信道复用技术是频分
四川警安职业学院标准教案纸 课程名称计算机组成原理（第二讲）任课教师陈平授课时间地点多媒体授课班级人数 教学目标1.掌握计算机系统组成 2.了解计算机的层次结构 教学重点计算机系统组成 教学难点计算机系统的层次结构 教学时数2节教学方法讲授法、演示法、实践操作法教学手段多媒体教学 教学内容： 第一章计算机系统概述（二） 1.3.1计算机硬件系统 计算机硬件系统是指构成计算机的所有实体部件的集合，通常这些部件由电路（电子元件）、机械等物理部件组成，它们都是看得见摸得着的，故通常称为硬件，它是计算机系统的物质基础。 绝大多数计算机都是根据冯·诺依曼计算机体系结构的思想来设计的。故具有共同的基本配置，即由五大部件组成：主机部分由运算器、控制器、存储器组成，外设部分由输入设备和输出设备组成，其中核心部件是运算器。这种硬件结构也可称为冯·诺依曼结构，如图1-3所示。 图1-3计算机硬件的基本组成 计算机硬件的基本组成演示 计算机各部件之间的联系是通过两股信息流动而实现的，宽的一股代表数据流，窄的代表控制流。数据由输入设备输入至运算器，再存于存储器中，在运算处理过程中，数据从存储器读入运算器进行运算，运算的中间结果存入存储器，或由运算器经输出设备输出。指令也以数据形式存于存储器中，运算时指令由存储器送入控制器，由控制器产生控制流控制数据流的流向并控制各部件的工作，对数据流进行加工处理。 1.运算器 运算器是完成二进制编码的算术或逻辑运算的部件。运算器由累加器（用符号A表示）、通用寄存器（用符号B表示）和算术逻辑单元（用符号ALU表示）组成，其结构如图1-4所示，其核心是算术逻辑单元。 图1-4运算器结构示意图
第1章 计算机系统概论参考答案 1．什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 答：计算机系统是能按照人的要求接受和存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出结果信息的机器系统。计算机系统由两大部分组成：硬件（子）系统和软件（子）系统，其中硬件子系统是系统赖以工作的实体，它是有关的各种物理部件的有机的结合。软件子系统由各种程序以及程序所处理的数据组成，这些程序的主要作用是协调各个硬件部件，使整个计算机系统能够按照指定的要求进行工作。 硬件子系统包括中央处理器、主存存储器、输人输出控制系统和各种外围设备。 软件子系统包括系统软件、支援软件、应用软件三个部分。 都很重要,,,硬件是基础,软件是灵魂 2．如何理解计算机系统的层次结构？ 答：计算机系统存在着层次结构，从功能上看，现代计算机系统可分为五个层次级别，每一层都能进行程序设计，如图所示。 1. 微程序设计级 这一级是由硬件直接实现的，是计算机系统最底层的硬件系统。由机器硬件直接执行微指令。只有采用微程序设计的计算机系统，才有这一级。如果某一个应用程序直接用微指令来编写，那么可在这一级上运行应用程序。 2. 一般机器级 也称为机器语言级，它由微程序解释机器指令系统。这一级也是硬件级，是软件系统和硬件系统之间的纽带。硬件系统的操作由此级控制，软件系统的各种程序，必须转换成此级的形式才能执行。 3. 操作系统级 由操作系统程序实现。这些操作系统由机器指令和广义指令组成，广义指令是操作系统定义和解释的软件指令，所以这一级也称为混合级。计算机系统中硬件和软件资源由此级管理和统一调度，它支撑着其它系统软件和应用软件，使计算机能够自动运行，发挥高效率的特性。 4. 汇编语言级 给程序人员提供一种符号形式语言，以减少程序编写的复杂性。这一级由汇编程序支持和执行。
1、请简述冯诺依曼计算机体系结构 （1）机器以运算器为中心 （2）采用存储程序原理 （3）存储器是按地址访问的、线性编址的空间。 2、什么是操作系统？ 答：操作系统是管理计算机硬件资源，控制其他程序运行并为用户提供交互操作界面的系统软件的集合。操作系统是计算机系统的关键组成部分，负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本任务。操作系统的种类很多，各种设备安装的操作系统可从简单到复杂，可从手机的嵌入式操作系统到超级计算机的大型操作系统。 3、什么是数据库管理系统？ 答：数据库管理系统(Database Management System)是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据，数据库管理员也通过dbms 进行数据库的维护工作。它可使多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立，修改和询问数据库。 4、存储器的主要功能是什么？ 答：（1）存储器是具有“记忆”功能的设备，它采用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。这些器件也称为记忆元件。在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。日常使用的十进制数必须转换成等值的二进制数才能存入存储器中。计算机中处理的各种字符，例如英文字母、运算符号等，也要转换成二进制代码才能存储和操作。 5、计算机硬件有哪些部件，各部件的作用是什么？ 电子计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成，运算器和控制器集成在一起统称为中央处理器（CPU）。计算机各部件通过总线连接形成有机整体，微机总线有三种：地址总线、控制总线和数据总线。 （1）、运算器的主要功能是：完成算术运算和逻辑运算； （2）、控制器的功能是：协调指挥计算机各部件工作； （3）、存储器的主要作用是：存储程序和数据，实现记忆的功能。 （4）、输入设备的功能是：输入数据并转换为机内信息存储； （5）、输出设备的作用是：将机内信息转换为便于识别、处理和使用的字符、图形，并输出显示。
1.1节 1. 上面的两个输入中有且只有一个必须为1，且最下面的输入必须为1。 2. 下面的输入1被NOT门取反为0，使得AND门的输出变为0。因此，OR门的2个输入均为0（记 住，触发器上面的输入保持为0），因此OR门的输出变成0。这就意味着，当触发器下面的输入变回0，AND门的输出仍将保持0。 3. 上面的OR门的输出将变为1，使得上面的NOT门得到一个输出0。这会使得下面的OR门得到 一个输出0，并使得下面的NOT门得到一个输出1。这个1被看作是触发器的输出，同时反馈给了上面的OR门，这时，它将该门的输出保持为1，即使在触发器的输入已经变回0。 4. 当时钟为0时，触发器将屏蔽掉电路的输入值。当时钟为1时，触发器将响应电路的输入值。 5. a. 整个电路等同于单个XOR门。 b. 这个电路也等同于单个XOR门。 6. a. 6AF2 b. E85517 c. 48 7. a. 01011111110110010111 b. 0110000100001010 c. 1010101111001101 d. 0000000100000000 1.2节 1. 在第一种情况下，地址为6的存储单元最后结果为值5。在第二种情况下，它的最后结果值为8。 2. 在步骤1当新值写入3号存储单元时，该单元的原始值被擦去了。因此，步骤2并没有将3号存 储单元中原始值存入2号存储单元中。结果是：两个存储单元最后的值都是最初2号存储单元中的值。正确的步骤如下： 步骤1，将2号存储单元中的内容移到1号存储单元。 步骤2，将3号存储单元中的内容移到2号存储单元。 步骤3，将1号存储单元中的内容移到3号存储单元。 3. 32768位。 1.3节 1. 有较快的数据检索速度以及较高的传输速率。 2. 这里要记住的一点是，与计算机内部运作速度相比较，机械动作的缓慢表明：我们应该把必 须移动读/写磁头的次数减到最少。如果我们要在写满磁盘的一面后再开始下一面，那么当我们在写满一个道时都必须移动一次读/写磁头。因此磁头移动的次数就大约等于磁盘两个盘面所有道的总和。不过，如果我们通过电子方式在磁盘表面之间切换读/写磁头，我们就只需要在每个柱面写满时才移动一次读/写磁头了。 3. 在这个应用中，必须从海量存储系统中随机地检索信息，而对于CD和DVD等设备中使用的螺 旋系统，这种方法是很耗时的。（而且，现在的技术还无法使CD和DVD设备中的某部分数据进行更新。） 4. 存储空间是以物理扇区为单元分配的（事实上，在大多数情况下是以扇区组为单元）。如果最 后一个物理扇区没有被写满，可以再填加新的文本，而不需要增加此文档的存储空间。如果最后一个物理扇区已经被写满，那么无论要给该文档填加什么内容，都需要分配额外的物理扇区。 5. 闪存驱动器不需要物理运动，因此所需要的响应时间比较短，而且不会有物理损耗。 6. 缓冲区是一个临时的数据存储区域，通常用作解决数据源与最终目的地不一致性的手段。1.4节
第1章计算机系统概论 本章系统地介绍计算机系统的基本知识，要求学生了解计算机的分类与应用，掌握计算机的硬件组成，软件与硬件的关系以及计算机系统的层次结构。 重点提示： ●计算机系统的工作原理 ●计算机硬件系统的几大部件及其功能 ●计算机软件系统 1-1重点难点指导 1-1-1计算机系统简介 ENIAC（电子数字积分计算机，Electronic Numerical Integrator And Computer）是第一台正式运转的通用电子计算机。自从这台计算机问世以来，从使用的元器件角度来看，计算机的发展大致经历了4代的变化。 ●第一代（1946～1954）电子管计算机； ●第二代（1955～1964）晶体管计算机； ●第三代（1965～1973）集成电路计算机； ●第四代（1974～现在）大规模和超大规模集成电路计算机。 在计算机系统发展历史中，摩尔定律（Moore’s Law）是一个很重要的概念。Intel的创始人之一高登·摩尔（Gordon Moore）于1965年提出了著名的摩尔定律，预言单位平方英寸芯片的晶体管数目每过18到24个月就将增加一倍。 计算机的分类方法有很多种，主要的分类方式有： 按所处理的信号分类：⑴模拟计算机；⑵数字计算机。 按硬件的组合及用途分类：⑴专用计算机；⑵通用计算机。 按计算机的规模分类：⑴微型计算机；⑵工作站；⑶小型计算机；⑷主机；⑸小巨型计算机；⑹巨型计算机。 现实中的分类：⑴服务器；⑵工作站；⑶台式机；⑷便携机；⑸手持机。 计算机系统就是按人的要求接收和存储信息，自动地进行数据处理和计算，并输出结果信息的系统。计算机系统由硬件（子）系统和软件（子）系统组成。前者是借助电、磁、光、机械等原理构成的各种物理部件的有机组合，是系统赖以工作的实体。后者是各种程序和文
计算机概论平时作业参考答案 1、简述人工智能。 答：人工智能，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 2、简述虚拟内存。 答：虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。它使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存（一个连续完整的地址空间），而实际上，它通常是被分隔成多个物理内存碎片，还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上，在需要时进行数据交换。目前，大多数操作系统都使用了虚拟内存，如Windows家族的“虚拟内存”；Linux的“交换空间”等。 3、简述计算机总线工作原理。 答：计算机系统总线在微型计算机中的地位，如同人的神经中枢系统，CPU通过系统总线对存储器的内容进行读写，同样通过总线，实现将CPU内数据写入外设，或由外设读入CPU。微型计算机都采用总线结构。总线就是用来传送信息的一组通信线。微型计算机通过系统总线将各部件连接到一起，实现了微型计算机内部各部件间的信息交换。一般情况下，CPU提供的信号需经过总线形成电路形成系统总线。系统总线按照传递信息的功能来分，分为地址总线、数据总线和控制总线。这些总线提供了微处理器(CPU)与存储器、输入输出接口部件的连接线。可以认为，一台微型计算机就是以CPU为核心，其它部件全“挂接”在与CPU 相连接的系统总线上。这种总线结构形式，为组成微型计算机提供了方便。人们可以根据自己的需要，将规模不一的内存和接口接到系统总线上，很容易形成各种规模的微型计算机。 4、简述计算机编码及常用编码。 答：在计算机中，所有的数据在存储和运算时都要使用二进制数表示(因为计算机用高电平和低电平分别表示1和0)，例如，像a、b、c、d这样的52个字母(包括大写)、以及0、1等数字还有一些常用的符号(例如*、#、@等)在计算机中存储时也要使用二进制数来表示，而具体用哪些二进制数字表示哪个符号，当然每个人都可以约定自己的一套(这就叫编码)，而大家如果要想互相通信而不造成混乱，那么大家就必须使用相同的编码规则。常用编码有：ASCII、Unicode、UTF-8等。 5、简述冯诺依曼计算机体系结构。 答：冯·诺伊曼体系结构冯·诺伊曼理论的要点是：计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。人们把冯·诺伊曼的这个理论称为冯·诺伊曼体系结构 6、什么是操作系统？ 答：操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。操作系统的类型非常多样，不同机器安装的操作系统可从简单到复杂，可从移动电话的嵌入式系统到超级计算机的大型操作系统。许多操作系统制造者对它涵盖范畴的定义也不尽一致，例如有些操作系统集成了图形用户界面，而有些仅使用命令行界面，而将图形用户界面视为一种非必要的应用程序。 7、什么是数据库管理系统？
第一章计算机网络概述 一、选择题 1.在网络上只要有一个结点故障就可能会使整个网络瘫痪的网络结构是（）。 A．星型B、总线型C、环型D、分布式网络 2.一般来说，用来组织广域网的拓扑方案是（）。 A．总线型网 B．星型网 C．环型 D．分布式网 3.以下关于星型网说法正确的是（假定集中区所用设备是集线器）（）。 A．一旦集线器出现故障，则整个网络就会崩溃 B．如果有一段网络介质断裂了，则整个网路不能正常工作 C．因为网络的唯一集中区位于集线器处，所以星型拓扑结构易于维护 D．星型网络消除了端用户对中心系统的依赖性 4.以下关于局域网叙述不正确的是（）。 A．局域网覆盖的地理范围是有限的 B．局域具有较高的就数据传输速率和误码率 C．局域网的主要技术要素是：网络拓扑结构、传输介质和介质访问控制方法 D．局域网易于建立、维护和扩展 5.最先出现的计算机网络是（）。 A．ARPANET B．E thernet C．B ITNET D．Internet 6.计算机网络的主要目的是实现（）。 A．数据通信B、资源共享C、远程登录D、分布式处理 7.计算机网络与计算机通信网络的根本区别是使用了（）。 A.通信控制处理机 B.调制解调器 C.网络操作系统软件 D.集中器 8.消息服务的典型应用是（）。 A．天气预报 B．文件归档 C．电子邮件 D．数据移动 9.组件计算机网络的目的是为了能够相互共享资源，这里的计算机资源主要是指硬件、软 件与（）。 A．大型机 B．通信系统 C．服务器 D．数据 10.下面哪一项不是局域网的拓扑结构？（） A．总线型
B．环型 C．星型 D．全互联性 11.一个拥有80个职员的公司，不久的将来将扩展到100多人，每个员工拥有一台计算机，现要求将这些计算机连网，实现资源共享，最能满足此公司要求的网络类型是（）。 A.主机/终端 B.对等方式 C.客户/服务器方式 D.Internet 12.计算机网络拓扑结构主要取决于它的（）。 A．资源子网 B．F DDI网 C．通信子网 D．城域网 13.广域网通常比局域网慢的主要原因是（）。 A.广域网要更多的中转，而每个中转需要花费时间 B.广域网为了覆盖大的范围，通常采用慢速的公众交换网络 C.广域网的硬件技术没有局域网的硬件技术先进 D.广域网的软件技术没有局域网的软件技术先进 14.局域网最基本的网络拓扑类型主要有（）。 A.总线型 B.总线型、环型、星型 C.总线型、环型 D.总线型、星型、网状型 15．（）是连接网络基本模块的桥梁，提供各种连接技术的信息交换技术。 A．计算机系统 B.数据通信系统 C.网络操作系统 D.通信控制处理机 16.在计算机网络发展过程中，（）对计算机网络的形成与发展影响最大。 A.OCTOPUS B.Newhall C.DA TAPAC D.ARPANET 17.在计算机网络组成结构中，（）负责完成网络数据传输、转发等任务。 A.资源子网 B.局域网 C.通信子网 D.广域网 18.在计算机网络中完成通信控制功能的计算机是（）。 A.通信控制处理机 B.通信线路 C.主机算计 D.终端
计算机导论课后习题答案汇编 第一章一、简答题 1、什么是计算机？ 计算机系统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。 把程序和数据都以二进制的形式同意存放在存储器中，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？运算速度快`精度高 计算机的字长越长，其精度越高，现在世界上最快的计算机每秒可以运算几十万次以上。一般计算机可以有市纪委甚至几十位（二进制）有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。具有逻辑判断和记忆能力 计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。能够进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。高度的自动化和灵活性 计算机采取存储程序方式工作，即把编号的程序输入计算机，机器便可依次逐条执行，这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。 4、计算机有哪些主要的用途？（1）科学计算（2）数据处理(3) 实时控制（4）人工智能 （5）计算机辅助工程和辅助教育（6）娱乐和游戏 5、计算机发展中各个阶段的主要特点是什么？第一代计算机特征是采用电子管作为主要元器件第二代计算机特征是采用晶体管作为主要器件第三代计算机特征是半导体中小规模集成电路第四代计算机特征是大规模和超大规模集成电路6信息化社会的主要特点是什么？1·建立完善的信息基础设施2·采用现金的信息技术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 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？ 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。 9计算机科学的研究范畴主要包括哪些？ 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、网络及其应用等。 第二章一简答题 1 什么是数制？采用位权表示法的数制具有哪3个特点？按进位的原则进行计数称为进位计数制，简称数制。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为止决定。 2 二进制的加法和乘法的运算规则是什么？ （1）加法运算规则：0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 (2)乘法运算法则0*0=0 0*1=0 1*0=0 1*1=1 3 十进制整数转换为非十进制证书的规则是什么？ （1）十进制整数转换为非十进制整数除基取余，先余为低，后余为高。（2）乘基取整，先整为高，后整为低。 4 将下列的十进制数转换成二进制数：6，12，286，1024，0.25，7.125，2.62 5 答：（6）
1、在计算机中，常用的数制是_________。 A、十六进制 B、二进制 C、八进制 D、十进制 你的回答：B (√) 参考答案：B 2、在微型计算机系统中，微处理器又称为_________。 A、RAM B、ROM C、CPU D、VGA 你的回答：C (√) 参考答案：C 3、计算机的硬件系统由______各部分组成。 A、控制器、运算器、存储器、输入输出设备。 B、控制器、显示器、打印机、主机、键盘。 C、CPU、主机、显示器、打印机、硬盘、键盘。 D、主机箱、集成块、显示器、电源、键盘
你的回答：A (√) 参考答案：A 4、下面几个数中，最小的数是_________。 A、二进制数100010010 B、八进制数420 C、十进制数273 D、十六进制数10F 你的回答：D (√) 参考答案：D 5、软磁盘和硬磁盘都是（）。 A、海量存储器 B、计算机的外存储器 C、计算机的内存储器 D、备用存储器 你的回答：B (√) 参考答案：B 6、在下列设备中，（）不能作为微型计算机的输出设备。 A、绘图仪 B、键盘 C、打印机
你的回答：B (√) 参考答案：B 7、十进制数10.125转换为二进制数为___________。 A、1011.010 B、1001.111 C、1010.001 D、1100.101 你的回答：C (√) 参考答案：C 8、计算机病毒是一种___________。 A、特殊的芯片 B、人为编制地特殊程序 C、微生物 D、能传染的生物病毒 你的回答：B (√) 参考答案：B 9、计算机的发展经历了机械式计算机、（）式计算机和电子计算机三个阶段。
第一章计算机系统概论 一、填空题 1．1946年，世界上第一台数字电子计算机ENIAC在______美国_____诞生。 2．从硬件来看，计算机先后经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路以及大和超大规模集成电路四个发展阶段。 3．微型计算机也称为个人计算机，英文简称__PC__机。 4．计算机的出现，被称为第 4 次产业革命。 5．一个完整的计算机系统应包括硬件系统和软件系统两个部分。 6．计算机的应用领域有科学计算、过程检测与控制、信息管理、计算机辅助系统、人工智能五个方面。 7．只有1和0的数字系统这称为标准数字系统。 8．对计算机来说，所谓指令只是一堆0和1的组合。 9．8位二进制位称为一个位。 10．二进制数据的长度单位有B、KB、MB、GB、TB。 11．1.4MB=1.4×1024KB，0.02GB=0.02×1024×1024KB。 12．二进制数1011011等于十进制数___91__，十进制数78等于二进制数__1001110_________。 13．ASCⅡ码是一种__7__位进制编码。 14．我国标准的汉字字符集的编码采用__GB2312－80__编码。 15．微型计算机的硬件系统通由运算器、控制器、内存储器、外存储器、输入设备和输出设备六部分组成。 16．中央处理器简称为CPU，由两部分组成：运算器和控制器是整个计算机系统的指挥中心。 17．存储器一般分为内存储器和外存储器两种类型。 18．内存储器接其功能可以分为ROM和RAM两种。 19．通常所说微机的内存容量是指RAM的容量。 20．磁盘存储器是一种外部存储器。 21．磁盘存储器主要有软盘和硬盘两种。 22．CD-ROM的中文名称为只读紧凑式光盘。 23．扫描仪是一种输入设备，打印机是一种输出设备。 24．没有软件的计算机称为裸机。
2011年计算机导论修订第二版课后练习答案 第一章 一、简答题 1、什么是计算机？ 计算机系统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。 把程序和数据都以二进制的形式同意存放在存储器中，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？ 运算速度快`精度高 计算机的字长越长，其精度越高，现在世界上最快的计算机每秒可以运算几十万次以上。一般计算机可以有市纪委甚至几十位（二进制）有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。 具有逻辑判断和记忆能力 计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。能够进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。 高度的自动化和灵活性 计算机采取存储程序方式工作，即把编号的程序输入计算机，机器便可依次逐条执行，这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。 4、计算机有哪些主要的用途？ 第 1 页
（1）科学计算 （2）数据处理 (3) 实时控制 （4）人工智能 （5）计算机辅助工程和辅助教育 （6）娱乐和游戏 5、计算机发展中各个阶段的主要特点是什么？第一代计算机 特征是采用电子管作为主要元器件第二代计算机 特征是采用晶体管作为主要器件第三代计算机 特征是半导体中小规模集成电路第四代计算机 特征是大规模和超大规模集成电路 6信息化社会的主要特点是什么？ 1?建立完善的信息基础设施 2?采用现金的信息技术 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 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？ 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。 第 2 页
第一章 一、简答题1、什么是计算机计算机系统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。把程序和数据都以二进制的形式同意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运算速度快`精度高计算机的字长越长其精度越高现在世界上最快的计算机每秒可以运算几十万次以上。一般计算机可以有市纪委甚至几十位二进制有效数字计算精度可由千分之几到百万分之几是任何计算工具所望尘莫及的。具有逻辑判断和记忆能力计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。能够进行各种逻辑判断并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。高度的自动化和灵活性计算机采取存储程序方式工作即把编号的程序输入计算机机器便可依次逐条执行这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。 4、计算机有哪些主要的用途1科学计算2数据处理(3) 实时控制4人工智能5计算机辅助工程和辅助教育6娱乐和游戏 5、计算机发展中各个阶段的主要特点是什么第一代计算机特征是采用电子管作为主要元器件第二代计算机特征是采用晶体管作为主要器件第三代计算机特征是半导体中小规模集成电路第四代计算机特征是大规模和超大规模集成电路6信息化社会的主要特点是什么1·建立完善的信息基础设施2·采用现金的信息技术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。9计算机科学的研究范畴主要包括哪些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、网络及其应用等。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 共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【Inteinet】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
第1章计算机系统概论 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解：P3 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 2. 如何理解计算机的层次结构？ 答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。 （1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。 （2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。 （3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。 通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的
划分不是绝对的。 3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。 4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？ 答：计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O 机理等。计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，包含对程序员透明的硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8 ●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设 备五大部件组成； ●指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地 址访问；
第一章概述习题集 一、选择题 1．随着微型计算机的广泛应用，大量的微型计算机是通过局域网连入广域网，而局域网域广域网的互连是通过____________ 实现的。 A. 通信子网 B. 路由器 C. 城域网 D. 电话交换网 2．网络是分布在不同地理位置的多个独立的_________ 的集合。 A. 局域网系统 B. 多协议路由器 C. 操作系统 D. 自治计算机 3. 计算机网络是计算机技术和__________ 技术的产物； A.通信技术 B.电子技术 C.工业技术 4. 计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，它反映出网络中各实体间的__________ 。 A. 结构关系 B. 主从关系 C. 接口关系 D. 层次关系 5．建设宽带网络的两个关键技术是骨干网技术和__________ 。 A. Internet 技术 B. 接入网技术 C. 局域网技术 D. 分组交换技术 1.B 2.D 3.A 4.A 5.B 二、选择 1．在OSI 参考模型中，在网络层之上的是________ 。 A. 物理层 B. 应用层 C. 数据链路层 D. 传输层 2．在OSI 参考模型，数据链路层的数据服务单元是_________ 。 A. 帧 B. 报文 C. 分组 D. 比特序列 3.在TCP/IP参考模型中，与OSI参考模型的网络层对应的是__________ A. 主机- 网络层 B. 互联网络层 C. 传输层 D. 应用层
4.在TCP/IP 协议中，UDP 协议是一种 ________ 协议。 A. 主机- 网络层 B. 互联网络层 C. 传输层 D. 应用层 1.1 答： 什么是计算机网络？计算机网络与分布式系统有什么区别和联系？ 口 ? 计算机网络凡是地理上分散的多台独立自主的计算机遵循约定的通信协议 ,通过 软硬件设备互连 ,以实现交互通信 ,资源共享 ,信息交换 ,协同工作以及在线处理等功能的 系统. 计算机网络与分布式系统的区别主要表现在：分布式操作系统与网络操作系统的设 计思想是不同的，因此它们的结构、工作方式与功能也是不同的。 分布式系统与计算机网络的主要区别不在它们的物理结构上， 而是在高层软件上。 分布式系 统是一个建立在网络之上的软件系统， 这种软件保证了系统高度的一致性与透明性。 分布式 不同的，因此它们的结构、工作方式与功能也是不同的。 分布式系统与计算机网络的主要区别不在它们的物理结构上， 而是在高层软件上。 分布式系 统是一个建立在网络之上的软件系统， 这种软件保证了系统高度的一致性与透明性。 分布式 1.2 简述计算机网络的发展阶段？ 答：答计算机网络的发展主要分为一下四个阶段 1 以单计算机为中心的联机系统 2 计算机 计算机网络 3 体系结构标准化网络 4 Internet 时代 1.3 计算机网络由哪几部分组成？各部分的功能是什么？ 答：计算机网络系统是由计算机系统、 数据通信和网络系统软件组成的， 从硬件来看主要有 下列组成部分： （1）终端：用户进入网络所用的设备，如电传打字机、键盘显示器、计算机等。在局 域网中，终端一般由微机担任，叫工作站，用户通过工作站共享网上资源。 （2）主机：有于进行数据分析处理和网络控制的计算机系统，其中包括外部设备、操 作系统及其它软1.D 三、简答题 2.A 3.B 4.C 系统的用户不必关心网络环境中资源分布情况， 文 件管理过程是透明的。 计算机网络为分布式系统研究提供了技术基础， 阶 段。 计算机网络与分布式系统的区别主要表现在： 以及连网计算机的差异， 用户的作业管理与 而分布式系统是计算机网络技术发展的高级 分布式操作系统与网络操作系统的设计思想是 系统的用户不必关心网络环境中资源分布情况， 文 件管理过程是透明的。 计算机网络为分布式系统研究提供了技术基础， 阶 段。 以及连网计算机的差异， 用户的作业管理与 而分布式系统是计算机网络技术发展的高级
第一章计算机系统概论 （一）选择题 1.有些计算机将一部分软件永恒地存于只读存储器中，称之为 A.硬件 B.软件 C.固件 D.辅助存储器 E.以上都不对 2.输入、输出装置以及外接的辅助存储器称为 A.操作系统 B.存储器 C.主机 D.外部设备 3.计算机系统中的存储系统是指 A. RAM存储器 B. ROM存储器 C.主存 D.主存和辅存 4.计算机与日常使用的袖珍计算器的本质区别在于 A.运算速度的高低 B.存储器容量的大小 C.规模的大小 D.自动化程度的高低 5.冯·诺伊曼机工作方式的基本特点是 A.多指令流单数据流 B.按地址访问并顺序执行指令 C.堆栈操作 D.存储器按内容选择地址 6.用户与计算机通信的界面是 A. CPU B外部设备 C.应用程序 D 系统程序 7.下列属于应用软件。 A.操作系统 B 编译程序 C.连接程序D文本出来程序 8下列不是输入设备。 A.画笔与图形板 B 键盘 C.鼠标器 D 打印机 9.下列各装置中，具有输入及输出功能。 A.键盘 B 显示器 C.磁盘驱动器 D 打印机 10.下列设备中不属于输出设备。 A.打印机 B 磁带机 C.光笔 D 绘图仪 11下列语句中是正确的。 A.数据库属于系统软件 B.磁盘驱动器只有输入功能 C.评估计算机的执行速度可以用每秒执行的指令数为判断依据 D.个人计算机是小型机 12.计算机只懂机器语言，而人类熟悉高级语言，故人机通信必须借助 A.编译程序 B.编辑程序 C.连接程序 D.载入程序 13.计算机的算术逻辑单元和控制单元合称为 A. ALU B. UP C. CPU D. CAD 14.只有当程序要执行时，它才会去将源程序翻译成机器语言，而且一次只能读取、翻译并执行源程序中的一行语句，此程序称为 A.目标程序 B.编译程序C解释程序 D.汇编程序 15下列语句中是正确的。 A. 1 KB= 1024x1024 B B. 1 KB=1024 MB C. 1 MB = 1024 x1024 B D. 1 MB = 1 024 B 16.一片1 MB的磁盘能存储的数据。 A. 106字节 B. 10-6字节 C. 109字节 D. 220字节 17. 32位的个人计算机，一个字节( byte)由位(bit)组成。 A. 4 B. 8 C. 16 D. 32
计算机概论随堂作业 第一章计算机系统基础知识 1.(单选题) 世界上公认的第一台电子计算机诞生在（）。 A. 1945年 B. 1946年 C. 1948年 D. 1952年 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 2.(单选题) 世界上第一台电子数字计算机取名为（）。 A. UNIVAC B. EDSAC C. ENIAC D. EDVAC 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：C 问题解析： 3.(单选题) 个人计算机简称为PC机，这种计算机属于( )。 A.微型计算机 B.小型计算机 C.超级计算机 D.巨型计算机答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：A 问题解析： 4.(单选题) 反映计算机存储容量的基本单位是（）。 A.二进制位 B.字节 C.字 D.双字 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析：
5.(单选题) 在微机中，应用最普遍的字符编码是（）。 A. ASCII码 B. BCD码 C.汉字编码 D.补码 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：A 问题解析： 6.(单选题) 一个字节的二进制位数是（）。 A. 2 B. 4 C. 8 D. 16 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：C 问题解析： 7.(单选题) 计算机存储程序的理论是由( )提出的。 A.冯．诺依曼 B.图灵 C.比尔．盖茨 D.莱布尼兹 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：A 问题解析： 8.(单选题) ENIAC 的逻辑元件是由（）构成的。 A.晶体管 B.电子管 C.集成电路 D.小规模集成电路 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 9.(单选题) 第四代计算机的主要逻辑元件采用的是（）。 A. 晶体管 B. 小规模集成电路 C. 电子管 D. 大规模和超大规