新編計算機科學概論劉藝、蔡敏習題與答案

1、第0章習題（1）復習題1、簡述計算機科學的研究領域。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)、程序設計語言、軟件方法學和工程、數(shù)據(jù)庫和信息檢索、計算理論、人工智能和機器人學等。（P2）2、簡述現(xiàn)代計算機的發(fā)展簡史。計算機發(fā)展經(jīng)歷了算盤時代、機械時代和機電時代這些原始階段。自從電子計算機問世以來，計算機經(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。（P816）3、試分析計算機對社會

2、的影響。計算機的產(chǎn)生與發(fā)展使得社會對計算機產(chǎn)生了依賴，也改變了我們?nèi)祟惖纳罘绞?，并帶來了許多有關于倫理和犯罪的問題。（P16P17）4、試列出與計算機科學相關的學科及技術。計算機科學是一門實用性很強、發(fā)展極其迅速的面向廣大社會的學科，它建立在數(shù)學、電子學(特別是微電子學)、磁學、光學、精密機械等多門學科的基礎之上與數(shù)學、計算機程序設計、軟件工程和計算機工程等學科之間存在不同程度的交叉和覆蓋。（P2）5、嘗試到網(wǎng)絡上搜索關于計算機學科中

3、幾個典型問題的資料。提示本書P4P7頁列出了一些經(jīng)典問題，大家可以查找相關的情況6、簡述電子數(shù)字計算機的發(fā)展趨勢。.計算機將向更高性能、更加易用、聯(lián)網(wǎng)更廣泛和更專業(yè)的應用發(fā)展。隨著硬件技術和算法設計的進步，計算機的處理能力將進一步提高，計算機有能力處理更加復雜和規(guī)模更大的問題。隨著計算機向智能化方向發(fā)展，計算機具有人的某些智能，如學習和推理的能力。（P14P15）7、談談你對電子計算機的印象。提示：可從計算機的應用、能力、社會影響等方面

4、考慮8、試述計算機模型與計算機的聯(lián)系和區(qū)別。圖靈設想所有的計算都可能在一種特殊的機器上執(zhí)行，通用圖靈機是對現(xiàn)代計算機的首次描述，該機器只要提供了合適的程序就能做任何運算。而計算機只是一種計算的工具。（P4）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（2）練習題(1)填空題1、ACM是____________組織的簡稱。國際計算機組織第二章習題（1）復習題1簡述馮?諾依曼原理，馮?諾依曼結(jié)構(gòu)計算機包含哪幾部分

5、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)那樣進行處理；指令格式使用二進制機器碼表示；用程序存儲控制方式工作。這3條合稱馮?諾依曼原理馮?諾依曼計算機由五大部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備，整個結(jié)構(gòu)一般以運算器為中心，也可以以控制器為中心。(P52P55)2簡述計算機體系結(jié)構(gòu)與組成、實現(xiàn)之間的關系。答：計算機體系結(jié)構(gòu)通常是指程序設計人員所見到的計算機系統(tǒng)的屬性

6、，是硬件子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)概念及其功能特性。計算機組成（computerganization）是依據(jù)計算機體系結(jié)構(gòu)確定并且分配了硬件系統(tǒng)的概念結(jié)構(gòu)和功能特性的基礎上，設計計算機各部件的具體組成，它們之間的連接關系，實現(xiàn)機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，還需要設計相應的軟件系統(tǒng)來構(gòu)成一個完整的運算系統(tǒng)。計算機實現(xiàn)，是計算機組成的物理實現(xiàn)就是把完成邏輯設計的計算機組成方案轉(zhuǎn)換為真實的計算機。計算機體系結(jié)構(gòu)、計算機組成和計算機

7、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的進步，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)分計算機體系結(jié)構(gòu)和計算機組成的不同含義。(P48P52)3根據(jù)指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分，現(xiàn)代計算機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)代計算機主要包含：CISC和RISC兩種結(jié)構(gòu)。(P57)4簡述RISC技術的特點？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

8、令系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^對過去大量的機器語言程序進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)、高級語言和應用環(huán)境等的支持增設一些最常用的指令(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)單機器周期指令，即大多數(shù)的指令都可以在一個機器周期內(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。(P5960)5有人認為，RISC技術將全面

9、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計算機具備結(jié)構(gòu)簡單、易于設計和程序執(zhí)行效率高的特點，但并不能認為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計算機功能豐富，指令執(zhí)行更加靈活，這些時RISC計算機無法比擬的，當今時代，兩者正在逐步融合，成為CPU設計的新趨勢。(P6062)6什么是流水線技術？答：流水線技術，指的是允許一個機器周期內(nèi)的計算機各處理步驟重