计算机思考题参考解答

第一章计算机与信息社会1.计算机的发展经历了哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么？答：计算机的发展经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路四个阶段。其主要特征如下：电子管阶段硬件特征：采用电子管为基本逻辑元件。软件特征：数据表示主要为定点数；计算机语言有机器语言和汇编语言。应用方向：主要为科学计算。代表机型：IBM650（小型）；IBM709（大型）晶体管阶段硬件特征：采用晶体管为基本逻辑元件；内存采用了磁芯存储器；外存有了磁盘、磁带等。软件特征：出现了高级语言。应用方向：主要为科学计算、数据处理、事务管理及工业控制。代表机型：IBM7090、CDC7600.集成电路阶段硬件特征：出现了可将成千上百个电子元件集成到一个单晶硅片上的集成电路。软件特征：出现了操作系统及会话式计算机语言。应用方向：广泛应用于各个领域。代表机型：IBM360。大规模及超大规模集成电路硬件特征：出现了集成化程度很高的集成电路；存储器采用了新型的半导体存储器。软件特征：出现了数据库、网络等。应用方向：社会的各个领域。2.按综合性能分类，常见的计算机有哪几类？请列出各类计算机的代表机型。答：按综合性能分类可将计算机分为高性能计算机、微型计算机、工作站、服务器等。其各类的代表机型如下：高性能计算机：日本NEC的地球模拟器,中国联想的深腾6800,中国曙光4000A微型计算机：各类台式机、笔记本和掌上电脑。工作站：各类高档微机。服务器：文件服务器、数据库服务器、通信服务器等。3.信息与数据的区别是什么？信息：即客观事物在人脑中的反映，经过处理的有意义的数据。数据：描述信息的各类符号。信息=数据+数据处理。4.什么是信息技术？即实现信息的采集、加工、存储、传输的相关技术。主要包括三个层次：信息基础技术、信息系统技术、信息应用技术5.为什么说微电子技术是整个信息技术领域的基础？因为目前实现信息处理的主要工具是计算机，而计算机硬件的核心采用的是晶体管和集成电路等微电子技术。6.信息处理技术具体包括哪些内容？3C的含义是什么？信息处理技术具体包括信息基础技术、信息系统技术、信息应用技术。3C（即Communication、Computer、Control）的含义是通信技术、计算机技术和控制技术。7．试述当代计算机的主要应用计算机的主要应用领域1.工商：电子商务、CAD/CAM2.教育：多媒体教育、远程教育3.医药：CAT、MRI、远程医疗4.政府：电子政府5.娱乐：虚拟现实、电影特技6.科研：数据采集、计算分析7.家庭：家庭信息化计算机的应用类型1.科学计算2.数据处理3.电子商务4.过程控制5.CAD/CAM/CIMS6.多媒体技术7.虚拟现实8.人工智能第二章计算机系统1、简述计算机系统的组成。答：由硬件系统和软件系统所组成。硬件系统：CPU、存储器、输入/输出设备组成。软件系统：系统软件和应用软件组成。2、计算机硬件由哪几个部分组成？请分别说明各部件的作用。计算机的硬件逻辑上分为五大部分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。（1）运算器主要功能：算术运算和逻辑运算。（2）控制器主要功能：控制运算器、存储器等计算机各部件的协同工作。（3）存储器主要功能：存放供计算机处理的程序及数据。组成：内存储器和外存储器。有关术语：位、字节、字长、地址等。（4）输入/输出设备：主要功能：实现所处理信息向内存中的输入及输出。3、指令和程序有什么区别？试述计算机执行指令的过程。答：指令即指挥计算机完成某一操作的命令，程序是指令的集合。计算机执行指令的过程如下：第一步：从内存中取指令。第二步：分析指令。第三步：执行指令。循环往复4．指令的串行执行和并行执行有什么区别？答：串行执行为每条指令依次执行。并行执行为多条指令同时执行。5．什么是流水线技术？答：所谓流水线技术即指令三个功能部件（取指令、分析指令、执行指令）可并行执行。6．简述系统软件和应用软件的区别？答：系统软件在计算机系统中承担控制和管理，主要包括操作系统、语言处理程序和实用工具等。应用软件是为实现某一应用目的而编写的程序，主要包括通用应用程序和专用应用程序。7．简述机器语言、汇编语言、高级语言各自的特点。答：机器语言是由“０”、“１”二进制代码按一定规则组成的、能被机器直接理解、执行的指令集合。汇编语言：将机器指令的代码用英文助记符来表示，代替机器语言中的指令和数据。高级语言：是由表达各种意义的词和数学公式按照一定的语法规则来编写程序的语言8．简述解释和编译的区别？答：解释程序对源程序进行逐句分析，若没有错误，将该语句翻译成一个或多个机器语言指令，然后立即执行这些指令；若解释时发现错误，会立即停止，报错并提醒用户更正代码编译程序的过程如下：对源程序编译产生目标程序；连接程序将目标程序和有关的程序库组合可执行程序。9．简述将源程序编译成可执行程序的过程？答：第一步：源程序经相应编译程序的编译形成目标程序。第二步：通过连接程序将多个目标程序和函数库中的相应函数连接成可执行程序。10．简述常用各种高级语言的特点。答：Fortran语言1954年推出，适用于科学和工程计算。COBOL语言是面向商业的通用语言，1959年推出，主要用于数据处理，随着数据库管理系统的迅速发展，很少使用。Pascal语言结构化程序设计语言，1968年推出，适用于教学、科学计算、数据处理和系统软件等开发，目前已被C语言取代.C、C++语言1972年推出C语言，1983年加入面向对象的概念，改名为C++。语言简练、功能强，适用面广。BASIC语言初学者语言,1991年微软推出可视化的,基于对象的VisualBasic开发环境，发展到现在的VB.NET开发环境，则是完全面向对象、功能更强大。Java语言一种新型的跨平台的面向对象设计语言，1995年推出，适用于网络应用.11．什么是主板？它主要有哪些部件？各部件是如何连接的？答：主板即微机中承担各部件（含外部设备）连接的集成电路板。主要包括芯片组（北桥芯片和南桥芯片）和各类插槽及接口。各部件之间是通过总线所连接。12．简述主板架构的作用，并列举常见的主板架构。答：所谓主要架构是指对主板的尺寸大小、形状、各元器件的布局、排列方式等制定出标准（所有主板厂商都必须遵循）。主要作用：用于解决散热、噪声等相关问题。常见架构ATX:最常见的主板架构,扩展插槽较多，数量在4-6个MicroATX:常说的“小板”，扩展插槽较少BTX:新一代主板结构，是将来的发展趋势13．CPU有哪些性能指标？答：CPU的主要性能指标：主频、字长、高速缓冲存储器容量、核心数量、制造工艺。14．简述ROM和RAM的作用和区别。答：ROM中一般存放计算机系统管理程序（主要是BIOS）。CPU对其内容只可读，不可写，其信息用户无法修改。断电时信息不会丢失。RAM通常指计算机主存，CPU对它们既可读出又可写入数据。用于存储计算机执行的操作系统及应用程序等。15．简述内存和外存特点。答：内存用于存放计算机欲执行的程序和数据，可被CPU直接访问。外存用于长期保存计算机所执行和程序、数据及其它。不可被CPU直接访问。外存中内容执行时需先调入内存。16．什么是SATA硬盘？它有什么优点？答：所谓SATA硬盘是指以SATA为接口（是一种串行接口）方式的硬盘。优点：结构简单、可靠性高、数据传输率高、支持热插拔。17．简述CACHE的作用及其原理。答：作用：解决CPU与内存之间的速度不匹配。原理：CPU在数据访问时，首先访问CACHE（命中率90%），访问不到才到内存中寻找。18．什么是总线？列举总线类型。答：所谓总线是各部件（或设备）之间传输数据的公用通道。通常有：共享总线带宽,如：USB总线，PCI总线独享总线带宽，如：AGP总线，PCI-e总线19．简述并行总线和串行总线的优、缺点。答：串行总线优点：高频率下传输速度快、比较容易处理、降低了设计的难度和系统成本。缺点：在低频率下传输速度会降低。并行总线优点：在低频率下传输速度快。缺点：高频率下传输速度慢、对器件的传输性能和电路结构要求严格、系统设计难度大，致使系统成本高，可靠性低。20．什么是接口？计算机上常见的接口有哪些？答：接口主要是指外部设备接口，是外部设备与计算机连接的端口。计算机上常见的接口有串行接口：即对二进制数据实施一次一位的传输。并行接口：即对二进制数据实施一次多位的传输。USB接口：即符合通用标准的串行接口。21．什么是USB接口？主要特点是什么？答：USB接口是由多家公司联合提出的计算机新型接口技术。特点：支持热插拔、传输率较高；可同时支持高速和低速设备的访问；可同时连接至多127个外部设备；需在软件控制下才能正常工作。22．输入、输出设备有什么作用？常见的输入、输出设备有哪些？答：作用：实现信息输入与输出。常见设备：键盘、鼠标、触摸屏、显示器、打印机数码相机、数码摄像机、摄像头、投影仪磁卡、IC卡、射频卡等许多卡片的读写设备、条形码扫描器、指纹识别器第三章数据在计算机中的表示1．简述计算机内二进制编码的优点。答：物理上容易实现，可靠性强；运算简单，通用性强；便于进行逻辑运算。2．进行下列数的数制转换。（1）（213）D=（11010101）B=（D5）H=（325）O（2）（69.625）D=（1000101.101）B=（45.A）H=（105.12）O（3）（127）D=（1111111）B=（7F）H=（177）O（4）（3E1）H=（1111100001）B=（993）D（5）（10A）H=（412）O=（266）D（6）（670）O=（110111000）B=（440）D（7）（10110101101011）B=（2D6B）H=（26553）O=（11627）D（8）（11111111000011）B=（3FC3）H=（37703）O=（16323）D3．给定一个二进制数，怎样能够快速地判断出其十进制等数是奇数还是偶数？答：最末位数为0为偶数，否则为奇数。4．浮点数在计算机中是如何表示的？答：第一步：首先将数转换为规范的二进制的浮点数形式（也称科学表示法）第二步：在计算机中用一定的二进制位数表示数符、尾数和阶码。5．假定某台计算机的机器数占8位，试写出十进制数-67的原码、反码和补码。答：（-67）原码=11000011（-67）反码=10111100（-67）补码=101111016．如果n位能够表示2n个不同的数，为什么最大的无符号数是2n-1而不是2n答：因为起始值从0开始。7．如果一个有符号数占有n位，那么它的最大值是多少？答：2n-1-18．什么是ASCII码？请查D、d、3和空格的ASCII码值。答：ASCII码：即美国标准局制定的西文字符在计算机中的二进制表示代码。9．已知“学校”汉字的机内码为D1A7和D0A3，请问它们的国标码、区位码分别是什么？如何验证其正确性？答：“学”的机内码为（D1A7）H=（1101000110100111）2因此“学”的国标码为（0101000100100111）2区位码与国标码的转换关系为：区位码的区号和位号各加32就构成了国标码。因此“学”的区位码为（4907）D“校”的机内码为（D0A3）H=（1101000010100011）2因此“校”的国标码为（0101000000100011）2“校”的区位码为（4803）D验证方法：将汉字输入法设为区位码输入，然后输入“学校”这两个汉字的区位码看是否能获取“学校”的输入。10．比较GB码、GBK码、UCS码、Unicode码的区别。答：GB码：是我国制定的《中华人民共和国国家标准信息交换汉字编码》。每个汉字占二个字节。共有7445个汉字及图形符号（6763个汉字及682个图形符号）。GBK码：新的中文编码扩展国家标准，2字节表示一个汉字，共对21003个简繁汉字进行编码。USC码：UCS(UniversalCodeSet)一种国际标准编码，是一种世界各种文字的统一的编码方案，一个字符占4个字节Unicode码：另一国际标准。采用双字节编码统一地表示世界上