計算機科學(xué)導(dǎo)論課本答案完整版精編

1、第1章 概 述 習(xí)題(答案) 一選擇題 1. D 2. B 3. CD 4. C 5. ABC 6. A 7. B 8. B 9. ABCD 10. ABCDE 二簡答題 1什么是計算機系統(tǒng)？ 計算機系統(tǒng)是一種能夠按照事先存儲的程序，自動、高速地對數(shù)據(jù)進行輸入、處理、輸出和存儲的系統(tǒng)，由計算機硬件系統(tǒng)和計算機軟件系統(tǒng)兩大部分組成。 2請解釋馮?諾依曼所提出的“存儲程序”概念。 把程序和數(shù)據(jù)都以二進制的形式統(tǒng)一存放在存儲器中，由機器自動執(zhí)行。不同的程序解決不同的問題，實現(xiàn)了計算機通用計算的功能。 3控制器的主要功能是什么？ 控制器基本功能就是從內(nèi)存中取出指令和執(zhí)行指令，即控制器按程序計數(shù)器指出的

2、指令地址從內(nèi)存中取出該指令進行譯碼，然后根據(jù)該指令功能向有關(guān)部件發(fā)出控制命令，執(zhí)行該指令。另外，控制器在工作過程中，還要接受各部件反饋回來的信息。 4簡述CPU和主機的概念。 通常把運算器、控制器做在一個大規(guī)模集成電路塊上稱為中央處理器，又稱CPU(Central Processing Unit)。 通常把內(nèi)存儲器、運算器和控制器合稱為計算機主機，也可以說主機是由CPU與內(nèi)存儲器組成的，而主機以外的裝置稱為外部設(shè)備，外部設(shè)備包括輸入/輸出設(shè)備，外存儲器等。 5什么是計算機軟件？計算機軟件的分類有哪些？ 軟件是指用來指揮計算機運行的各種程序的總和以及開發(fā)、使用和維護這些程序所需的技術(shù)文檔。 計算

3、機軟件系統(tǒng)分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。計算機系統(tǒng)軟件由操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、以及各種軟件工具等組成，指揮、控制計算機硬件系統(tǒng)按照預(yù)定的程序運行、工作，從而達到預(yù)定的目標(biāo)。應(yīng)用軟件是用戶利用計算機軟、硬件資源為解決各類應(yīng)用問題而編寫的軟件，包括用戶程序及其說明性文件資料。 6計算機有哪些主要的特點？ (1)運算速度快、精度高 計算機的字長越長，其精度越高，現(xiàn)在世界上最快的計算機每秒可以運算幾十萬億次以上。一般計算機可以有十幾位甚至幾十位(二進制)有效數(shù)字，計算精度可由千分之幾到百萬分之幾，是任何計算工具所望塵莫及的。 (2)具有邏輯判斷和記憶能力 計算機有準(zhǔn)確的邏輯判斷能力和高超的記憶能力。能夠進

4、行各種邏輯判斷，并根據(jù)判斷的結(jié)果自動決定下一步應(yīng)該執(zhí)行的指令。 (3)高度的自動化和靈活性 計算機采取存儲程序方式工作，即把編好的程序輸入計算機，機器便可依次逐條執(zhí)行，這就使計算機實現(xiàn)了高度的自動化和靈活性。 7計算機的分類有哪些？ 根據(jù)計算機工作原理和運算方式的不同，以及計算機中信息表示形式和處理方式的不同，計算機可分為數(shù)字式電子計算機(Digital Computer)、模擬式電子計算機(Analog Computer)和數(shù)字模擬混合計算機(Hybrid Computer)。當(dāng)今廣泛應(yīng)用的是數(shù)字計算機，因此，常把數(shù)字式電子計算機(Electronic Digital Computer)簡稱

5、為電子計算機或計算機。 按計算機的用途可分為通用計算機(General Purpose Computer)和專用計算機(Special Purpose Computer )兩大類。通用計算機能解決多種類型問題，是具有較強通用性的計算機，一般的數(shù)字式電子計算機多屬此類；專用計算機是為解決某些特定問題而專門設(shè)計的計算機，如嵌入式系統(tǒng)。 根據(jù)計算機的總體規(guī)模對計算機分類，可分為巨型機(Super Computer)、大/中型計算機(Mainframe)、小型計算機(Mini computer)、微型計算機(Micro computer)和網(wǎng)絡(luò)計算機(Network Computer)五大類。 常見的

6、微型機還可以分為臺式機、便攜機、筆記本電腦、掌上型電腦等多種類型。 8簡述計算機的基本運行方式。 計算機的基本運作方式可概括為所謂的“IPOS循環(huán)”。IPOS循環(huán)即輸入(Input)、處理(Processing)、輸出(Output)和存儲(Storage)，它反映了計算機進行數(shù)據(jù)處理的基本步驟。 (1)輸入 接受由輸入設(shè)備(如鍵盤、鼠標(biāo)器、掃描儀等)提供的數(shù)據(jù)。 (2)處理 對數(shù)值、邏輯、字符等各種類型的數(shù)據(jù)進行操作，按指定的方式進行轉(zhuǎn)換。 (3)輸出 將處理所產(chǎn)生的結(jié)果等數(shù)據(jù)由輸出設(shè)備(如顯示器、打印機、繪圖儀等)進行輸出。 (4)存儲 計算機可以存儲程序和數(shù)據(jù)供以后使用。 9計算機有哪些

7、主要的用途？ (1)科學(xué)計算 使用計算機來完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中所遇到的數(shù)學(xué)問題的計算稱為科學(xué)計算，也稱為數(shù)值計算。科學(xué)計算是使用計算機完成在科學(xué)研究和工程技術(shù)領(lǐng)域中所提出的大量復(fù)雜的數(shù)值計算問題，是計算機的傳統(tǒng)應(yīng)用之一。 (2)信息處理 所謂信息處理就是使用計算機對數(shù)據(jù)進行輸入、分類、加工、整理、合并、統(tǒng)計、制表、檢索以及存儲等，又稱為數(shù)據(jù)處理。例如座席預(yù)訂與售票系統(tǒng)、零售業(yè)中的應(yīng)用、辦公自動化等。信息處理已成為當(dāng)代計算機的主要任務(wù)，是現(xiàn)代化管理的基礎(chǔ)。 (3)實時控制(也稱過程控制) 實時控制也稱過程控制，實時控制能及時地采集檢測數(shù)據(jù)、使用計算機快速地進行處理并自動地控制被控對象的動作，

8、實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。 (4)計算機輔助設(shè)計/輔助制造/輔助教學(xué) 計算機輔助設(shè)計(Computer Aided DesignCAD)是使用計算機來輔助人們完成產(chǎn)品或工程的設(shè)計任務(wù)的一種方法和技術(shù)。計算機輔助制造(Computer Aided ManufacturingCAM)是使用計算機輔助人們完成工業(yè)產(chǎn)品的制造任務(wù)，能通過直接或間接地與工廠生產(chǎn)資源接口的計算機來完成制造系統(tǒng)的計劃、操作工序控制和管理工作的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。計算機輔助教學(xué)(Computer Aided InstructionCAI)是把計算機用作教學(xué)媒體，使它充當(dāng)指導(dǎo)者、工 具和學(xué)習(xí)者角色，學(xué)生通過與計算機的對話進行學(xué)習(xí)的一種新

9、型教學(xué)技術(shù)。(5)人工智能 人工智能(Artificial IntelligenceAI)就是指計算機模擬人類某些智力行為的理論、技術(shù)和應(yīng)用。 (6)多媒體技術(shù) 隨著電子技術(shù)特別是通信和計算機技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)有能力把文本、音頻、視頻、動畫、圖形和圖像等各種媒體綜合起來，構(gòu)成“多媒體”(Multimedia)的概念。 10簡述計算機的發(fā)展趨勢。 (1)微型化 一方面，隨著計算機的應(yīng)用日益廣泛，在一些特定場合，需要很小的計算機，計算機的重量、體積都變得越來越小，但功能并不減少。另一方面，隨著計算機在世界上日益普及，個人電腦正逐步由辦公設(shè)備變?yōu)殡娮酉M品。人們要求電腦除了要保留原有的性能之外，還

10、要有時尚的外觀、輕便小巧、便于操作等特點，如平板電腦、手持電腦等。今后個人計算機(Personal Computer)在計算機中所占的比重將會越來越大，使用也將會越來越方便。 (2)巨型化 社會在不斷發(fā)展，人類對自然世界的認識活動也越來越多，很多情況要求計算機對數(shù)據(jù)進行運算。“巨型化”在這里并不是通常意義上的大小，主要是指機器的性能運算速度等。 (3)網(wǎng)絡(luò)化 因特網(wǎng)(Internet)的建立正在改變我們的世界，改變我們的生活。網(wǎng)絡(luò)具有虛擬和真實兩種特性，網(wǎng)上聊天和網(wǎng)絡(luò)游戲等具有虛擬特性，而網(wǎng)絡(luò)通信、電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)資源共享則具有真實的特性。 (4)智能化 今后，計算機在生活中扮演的角色將會更加重

11、要,計算機應(yīng)用將具有更多的智能特性，能夠幫助用戶解決些自己不熟悉或不愿意做的事，如智能家電、烹調(diào)等。 (5)新型計算機 目前新一代計算機正處在設(shè)想和研制階段。新一代計算機是把信息采集、存儲處理、通信和人工智能結(jié)合在一起的計算機系統(tǒng)。 11簡述計算學(xué)科的定義、計算學(xué)科的本質(zhì)、計算學(xué)科的三個過程。 計算學(xué)科是對描述和變換信息的算法過程，包括對理論分析、設(shè)計、效率、實現(xiàn)和應(yīng)用等進行的系統(tǒng)研究。計算學(xué)科的研究包括了從算法與可計算性的研究到根據(jù)可計算硬件和軟件的實際實現(xiàn)問題的研究。 計算學(xué)科的根本問題是“什么能被有效地自動進行？”。計算學(xué)科的根本問題討論的是能行性的有關(guān)內(nèi)容，而凡是與能行性有關(guān)的討論都是

12、處理離散對象的。 計算學(xué)科的實質(zhì)是學(xué)科方法論的思想，其關(guān)鍵問題是抽象、理論和設(shè)計三個過程相互作用的問題。 (1)理論 理論是數(shù)學(xué)科學(xué)的根本。應(yīng)用數(shù)學(xué)家們都認為，科學(xué)的進展都是基于純數(shù)學(xué)的。應(yīng)用數(shù)學(xué)用數(shù)學(xué)的方法推動經(jīng)驗科學(xué)和工程學(xué)的發(fā)展，同時又不斷刺激對新數(shù)學(xué)的需要，為純理論數(shù)學(xué)提出新的問題。 (2)抽象 抽象(模型化)是自然科學(xué)的根本。科學(xué)家們相信，科學(xué)進展的過程基本上都是形成假設(shè)，然后用模型化過程去求證。 (3)設(shè)計 設(shè)計是工程的根本。工程師們認為，工程進展基本上都是提出問題，然后通過設(shè)計去構(gòu)造系統(tǒng)，以解決問題。 12簡述計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的定義。 計算機科學(xué)技術(shù)是研究計算機的設(shè)計與制造和

13、利用計算機進行信息獲取、表示、存儲、處理、控制等的理論、原則、方法和技術(shù)的學(xué)科，包括科學(xué)與技術(shù)兩方面。科學(xué)側(cè)重于研究現(xiàn)象、揭示規(guī)律；技術(shù)則側(cè)重于研制計算機和研究使用計算機進行信息處理的方法與技術(shù)手段。科學(xué)是技術(shù)的依據(jù)，技術(shù)是科學(xué)的體現(xiàn)；技術(shù)得益于科學(xué)，它又向科學(xué)提出新的課題。 13簡述計算機科學(xué)課程體系的核心內(nèi)容。 計算學(xué)科課程體系的教學(xué)內(nèi)容歸結(jié)為14個知識體，包括： (1)離散結(jié)構(gòu)(PS) 計算學(xué)科是以離散型變量為研究對象，離散數(shù)學(xué)對計算技術(shù)的發(fā)展起著十分重要的作用。隨著計算技術(shù)的迅猛發(fā)展，離散數(shù)學(xué)越來越受到重視。 (2)程序設(shè)計基礎(chǔ)(PF) 計算作為一門學(xué)科報告指出了程序設(shè)計在計算學(xué)科的正

14、確地位：程序設(shè)計是計算學(xué)科課程中固定練習(xí)的一部分，是每一個計算學(xué)科專業(yè)的學(xué)生應(yīng)具備的能力，是計算學(xué)科核心科目的一部分，程序設(shè)計語言還是獲得計算機重要特性的有力工具。 (3)算法與復(fù)雜性(AL) 算法是計算機科學(xué)和軟件工程的基礎(chǔ)，現(xiàn)實世界中，任何軟件系統(tǒng)的性能僅依賴于兩個基本點方面，一方面是所選擇的算法；另一方面是各不同層次實現(xiàn)的適宜性和效率。 (4)組織與體系結(jié)構(gòu)(AR) 計算機在計算中處于核心地位，如果沒有計算機，計算學(xué)科只是理論數(shù)學(xué)的一個分支，應(yīng)該對計算機系統(tǒng)的功能構(gòu)件、以及他們的特點/性能和相互作用有一定的理解。 (5)操作系統(tǒng)(OS) 操作系統(tǒng)定義了對硬件行為的抽象，程序員用它來對硬件

15、進行控制。操作系統(tǒng)還管理計算機用戶間的資源共享。 (6)網(wǎng)絡(luò)計算(NC) 計算機和通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，尤其是基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在計算學(xué)科中更加重要。 (7)程序設(shè)計語言(PL) 程序設(shè)計語言是程序員與計算機交流的主要工具。一個程序員不僅要知道如何使用一種語言進行程序設(shè)計，還應(yīng)理解不同語言的程序設(shè)計風(fēng)格。 (8)人-機交互(HL) 人機交互重點在于理解人對交互式對象的交互行為，知道如何使用以人為中心的方法開發(fā)和評價交互軟件系統(tǒng)，以及人機交互設(shè)計問題的一般知識。 (9)圖形學(xué)和可視化計算(GV) 該主領(lǐng)域的主要內(nèi)容包括：計算機圖形學(xué)、可視化、虛擬現(xiàn)實、計算機視覺等4 個學(xué)科子領(lǐng)域

16、的研究內(nèi)容。 (10)智能系統(tǒng)(IS) 人工智能領(lǐng)域關(guān)心的問題是自主代理的設(shè)計和分析。智能系統(tǒng)必須干知其環(huán)境，合理地朝著指定的任務(wù)行動，并與其它代理和人進行交互。 (11)信息管理(IM) 信息系統(tǒng)幾乎在所有使用計算機的場合都發(fā)揮著重要的作用。 (12)軟件工程(SE) 軟件工程是關(guān)于如何有效地利用建立滿足用戶和客戶需求的軟件系統(tǒng)理論/知識和實踐 的學(xué)科，可以應(yīng)用于小型、中型、大型系統(tǒng)。(13)數(shù)值計算科學(xué)(CN) 從計算學(xué)科的誕生之日起，科學(xué)計算的數(shù)值方法和技術(shù)就構(gòu)成了計算機科學(xué)研究的一個主要領(lǐng)域。 (14)社會和職業(yè)問題(SP) 大學(xué)生需要懂得計算學(xué)科本身基本的文化、社會、法律和道德問題。

17、還需要培養(yǎng)學(xué)生提出有關(guān)計算的社會影響這樣嚴(yán)肅問題以及對這些問題的可能答案進行評價的能力。學(xué)生還需要認識到軟硬件銷售商和用戶的基本法律權(quán)利，也應(yīng)意識到這些權(quán)利的基本基礎(chǔ)道德價值觀。 三討論題 1計算機的產(chǎn)生是世紀(jì)最偉大的成就之一，具體體現(xiàn)在哪些方面？根據(jù)你的觀察，請列出計算機的應(yīng)用。 答案略。 2計算機提供了無限的機會和挑戰(zhàn)。利用它可以更快更好地完成許多事情，可以方便地和全世界的人們聯(lián)系和通信。但是，是否想過事情的反面呢？所有的變化都是積極的么？計算機的廣泛使用會產(chǎn)生什么負面的影響嗎？討論這些問題和其他所能想到的問題。 答案略。 第2章 計算機基礎(chǔ)知識 習(xí)題（答案） 一 選擇題 1D 2D 3D

18、 4D 5C 10 A B 6 7A 8 C C 9 二 簡答題 1試簡單敘述計算機采用二進制的原因。答：計算機只認識二進制編碼形式的指令和數(shù)據(jù)。因此，包括數(shù)字、字符、聲音、圖形、圖像等信息都必須經(jīng)過某種方式轉(zhuǎn)換成二進制的形式，才能提供給計算機進行識別和處理。在計算機中采用二進制，是因為物理上實現(xiàn)容易。由于二進制只有兩個狀態(tài)0和1，這正好與物理器件的兩種狀態(tài)相對應(yīng)，例如電壓信號的高與低，門電路的導(dǎo)通與截止等；而十進制電路則需要用十種狀態(tài)來描述，這將使得電路十分復(fù)雜，處理也十分困難。因此，采用二進制將使得計算機在物理上實現(xiàn)簡單，且具有可靠性高、處理簡單、抗干擾能力強等優(yōu)點。 2什么是定點數(shù)，它分

19、為哪些種類？ 答：所謂定點數(shù)，就是指計算機在運算過程中，數(shù)據(jù)中小數(shù)點的位置固定不變。其中小數(shù)點的位置是由計算機設(shè)計者在機器的結(jié)構(gòu)中指定一個不變的位置，而不一定都必須具有小數(shù)點的指示裝置。定點數(shù)一般有小數(shù)和整數(shù)兩種表示形式。定點小數(shù)是把小數(shù)點固定在數(shù)據(jù)數(shù)值部分的左邊，符號位的右邊；定點整數(shù)則把小數(shù)點固定在數(shù)據(jù)數(shù)值部分的右邊。 3簡要敘述聲音的編碼過程。 經(jīng)過數(shù)字化處理后的計算機獲取聲音信息的過程即是聲音信號數(shù)字化的處理過程。答：數(shù)字聲音信息才能被計算機所識別和處理。聲音被計算機處理的過程主要經(jīng)過音頻信號的采樣、量化和編碼幾個過程。 4簡要敘述多媒體技術(shù)的含義。 答：多媒體技術(shù)是指利用計算機技術(shù)把

20、文本、圖形、圖像、音頻和視頻等多種媒體信息綜合一體化，使之建立邏輯連接，集成為一個具有交互性的系統(tǒng)，并能對多種媒體信息進行獲取、壓縮編碼、編輯、加工處理、存儲和展示。簡言之，多媒體技術(shù)即為把文、音、圖、像與計算機結(jié)合在一起的技術(shù)。多媒體技術(shù)是集計算機技術(shù)、文字處理技術(shù)、音頻技術(shù)、視頻技術(shù)、圖像壓縮技術(shù)、通信技術(shù)等多種技術(shù)的綜合體。 5多媒體計算機的關(guān)鍵技術(shù)有哪些？ 答：多媒體計算機技術(shù)是一門多學(xué)科的綜合技術(shù)。多媒體涉及的技術(shù)范圍很廣，技術(shù)很新、研究內(nèi)容很深，是多種學(xué)科的和多種技術(shù)交叉的領(lǐng)域。它涉及的關(guān)鍵技術(shù)有：多媒體指令集、多媒體數(shù)據(jù)的表示技術(shù)、大容量的存儲技術(shù)、音頻視頻處理技術(shù)、多媒體計算機

21、顯示技術(shù)、光盤與光盤驅(qū)動器技術(shù)及其它技術(shù)等。 三 討論題 1. 為什么計算機使用二進制，而不使用人們生活中的十進制來表示數(shù)據(jù)信息。 答案略。 2. 多媒體計算機給人們的生活帶來了哪些好處？請舉出幾個例子。 答案略。 第3章 計算機體系結(jié)構(gòu) 習(xí)題（答案） 一 選擇題 1A 2C 3C 4C 5A 6A 7B 8A 二 簡答題 1存儲器的功能是什么？ 答：現(xiàn)代計算機是以存儲器為中心的計算機系統(tǒng)，存儲器是計算機的重要組成部分。當(dāng)利用計算機完成某項任務(wù)時，首先把解決問題的程序和所需數(shù)據(jù)存于存儲器中，在執(zhí)行程序時再由存儲器快速地提供給處理機。顯然，存儲器的功能是存儲信息，被存儲的信息包括程序信息和數(shù)據(jù)信

22、息等。 2. 存儲器的主要指標(biāo)是什么？ 答：存儲器作為計算機系統(tǒng)的核心部件之一，有必要對其性能進行描述。描述一個存儲器性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)有存儲容量、存儲周期和存取時間、可靠性、性能價格比、功耗、可靠性等。 3. 什么是高性能計算機？ 一般認為運算速度非?？斓挠嬎銠C就可以認高性能計算機的概念并無明確的定義，答：為是高性能計算機。嚴(yán)格地講，高性能計算機是一個擁有最先進的硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)和算法的綜合概念，“高性能”的標(biāo)準(zhǔn)是隨著技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。 4. 什么是接口？它的主要功能是什么？ 答：在主機與外設(shè)進行數(shù)據(jù)交換時必領(lǐng)引入相應(yīng)的邏輯部件解決兩者之間的同步與協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等問題，這些邏輯部件就稱

23、為輸入輸出接口，簡稱為接口。輸入輸出接口的基本功能有： (1)實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖，提供主機和設(shè)備交換信息過程中的數(shù)據(jù)緩沖機構(gòu)，使主機與外設(shè)在工作速度上達到匹配。 (2)實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，例如，當(dāng)主機和設(shè)備的信號同謀不同時的信號電平轉(zhuǎn)換功能、數(shù)據(jù)傳送中的格式（串行、并行）轉(zhuǎn)換功能、直接內(nèi)存訪問中的額外需求等。 (3)提供外設(shè)和接口的狀態(tài)，為 CPU更好地控制各種外設(shè)提供有效的幫助，交換主機和外圍設(shè)備的狀態(tài)信息。 (4)實現(xiàn)主機與外設(shè)之間的通訊聯(lián)絡(luò)控制，實現(xiàn)主機與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。 5、什么是網(wǎng)絡(luò)計算機?它有什么優(yōu)點？ 答：網(wǎng)絡(luò)計算機（NETWORK COMPUTER）簡稱NC，是專用于高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

24、下的計算機終端設(shè)備。是基于處理器芯片和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的新一代計算機產(chǎn)品，是一種新的桌面計算機。NC除了有人機交互必需的顯示器，鍵盤鼠標(biāo)外，它沒有硬盤，軟盤，光驅(qū)等外部存儲設(shè)備，是一種瘦客戶機。網(wǎng)絡(luò)計算機具有以下優(yōu)點： (1)易管理，維護簡單，使用方便。 (2)網(wǎng)絡(luò)計算機沒有硬盤，軟盤和光盤，也沒有風(fēng)扇，在硬件方面沒有什么可維護的地方，大大減少了計算機網(wǎng)絡(luò)的維護工作，成本低廉。 (3)安全性強，無論是防止病毒的侵犯，還是資料維護的安全，NC都比PC要好的多。 (4)靜音節(jié)能，高可靠網(wǎng)絡(luò)計算機沒有任何噪音，非常安靜。網(wǎng)絡(luò)計算機的功耗非常小。 三 討論題 1. 計算機系統(tǒng)的存儲器分為哪幾個層次？ 答案略。

25、 2. 網(wǎng)絡(luò)計算機有許多優(yōu)點，請結(jié)合其特點談?wù)勎覈l(fā)展網(wǎng)絡(luò)計算機的前途。 答案略。 第4章 操 作 系 統(tǒng) 習(xí)題(答案) 一單項選擇題 1D 2C 3B 4A 5C A 10D 9 B 7 6D 8C 二簡答題 什么是計算機操作系統(tǒng)？它具有的基本功能有哪些？1答：操作系統(tǒng)就是合理管理并控制計算機系統(tǒng)內(nèi)軟、硬件資源，并能夠合理組織工作流程、方便用戶使用的程序的集合。 通常我們將操作系統(tǒng)的功能概括為兩大功能：擴展的虛擬機功能、資源管理功能。 其中，資源管理功能包括了處理機管理、內(nèi)存管理、設(shè)備管理、文件管理四大功能。而擴展的虛擬機提供友好的人機交互以及程序級接口，使得計算機看上去像是功能擴展了的機器

26、。 2操作系統(tǒng)通常有哪些類型？分別有什么特點？ 答：最常見的是按照操作系統(tǒng)的性質(zhì)來劃分的類型：分為批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、嵌入式操作系統(tǒng)。 批處理系統(tǒng)的主要特點是系統(tǒng)吞吐量大、系統(tǒng)資源利用率較高、平均作業(yè)周轉(zhuǎn)時間(作業(yè)從提交到結(jié)果輸出的時間)較長，系統(tǒng)無交互力。 分時系統(tǒng)中往往支持多道程序執(zhí)行，盡管如此，各運行任務(wù)具有獨立性，互不影響；由于將處理機分時使用，使得用戶與系統(tǒng)的及時交互成為可能，因此，分時系統(tǒng)具有較好的交互性；同時，系統(tǒng)資源利用率也得到了很大的提高。 實時系統(tǒng)具有事件驅(qū)動的特點，往往是由外部事件來觸發(fā)系統(tǒng)的響應(yīng)；實時系統(tǒng)要求的響應(yīng)時間很短，以便及時

27、響應(yīng)事件，從而保證整個系統(tǒng)的實時性和高可靠性。 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)要求組成網(wǎng)絡(luò)的各臺計算機物理分散且高度自治，各計算機都有各自的軟、硬件資源，系統(tǒng)的主要目的是共享網(wǎng)絡(luò)資源、信息交換和協(xié)作。 嵌入式操作系統(tǒng)具有普通計算機具有的通常功能，但同時具有實時系統(tǒng)的特征，通常是更小的具有一定硬件控制功能的系統(tǒng)。 3什么是并發(fā)？并行與并發(fā)的區(qū)別與聯(lián)系是什么？ 答：并發(fā)通常指多個任務(wù)可以在同一個時間段內(nèi)同時執(zhí)行，即允許多個任務(wù)在宏觀上并行，微觀上仍然是串行的(對于單CPU系統(tǒng)而言)。 并行指的是多個任務(wù)真正意義上的同時執(zhí)行，換言之，多個任務(wù)可以在同一個時刻同時執(zhí)行。 并發(fā)系統(tǒng)只能夠是宏觀上并行、微觀上串行執(zhí)行；而并

28、行則在微觀執(zhí)行上也是并行的。只有在多處理機系統(tǒng)中，任務(wù)的并行執(zhí)行才是可能的。并行系統(tǒng)往往也可以支持任務(wù)的并發(fā)執(zhí)行。 4一個操作系統(tǒng)都應(yīng)該有哪些基本組成？ 答：現(xiàn)代操作系統(tǒng)至少由存儲管理、進程管理、設(shè)備管理、文件管理以及用戶接口五個部分組成。 用戶接口一般包含命令接口(如shell命令)和程序接口。 進程管理包含了進程描述、進程的狀態(tài)及轉(zhuǎn)換、進程控制和調(diào)度、進程間通信等多個部分。 存儲管理解決內(nèi)存分配與回收、內(nèi)存保護、地址映射、虛擬存儲等問題。 設(shè)備管理涉及到中斷技術(shù)、I/O硬件與I/O軟件、數(shù)據(jù)傳輸控制技術(shù)等。 文件管理要解決文件的命名、文件屬性、文件操作、文件的邏輯與物理結(jié)構(gòu)、文件的存取方式

29、、磁盤物理空間管理、目錄、文件可靠性等問題。 5目前主流操作系統(tǒng)有哪些？它們的特點是設(shè)么？ 答：目前主流操作系統(tǒng)有Windows、UNIX 、Linux等。 Windows操作系統(tǒng)特點：統(tǒng)一的窗口和操作風(fēng)格、豐富的應(yīng)用程序與應(yīng)用開發(fā)工具、事件驅(qū)動程序的運行方式、多任務(wù)的圖形化用戶界面、支持網(wǎng)絡(luò)及多媒體技術(shù)、豐富的應(yīng)用程序接口、廣泛的硬件支持。 UNIX操作系統(tǒng)特點：多用戶、多任務(wù)、分時，有友好的用戶接口，可裝卸的樹型結(jié)構(gòu) 文件系統(tǒng)，設(shè)備文件化，較強的可移植性。Linux操作系統(tǒng)特點：友好的用戶接口，超強的可移植性，靈活的模塊化設(shè)計，強大的通信及網(wǎng)絡(luò)功能，強大的健壯性。 三討論題 1在平時使用的

30、操作系統(tǒng)中，如何認識進程？為什么在操作系統(tǒng)中要引入這個概念？而不就使用程序這個概念？ 答案略。 2操作系統(tǒng)是否功能越強大、使用越簡單就越好？為何現(xiàn)實世界有多種不同的操作系統(tǒng)存在，為什么不統(tǒng)一為一個操作系統(tǒng)，這樣不是會省去很多麻煩嗎？ 答案略。 第5章 網(wǎng) 絡(luò) 計 算 習(xí)題(答案) 一選擇題 1C 2B 3A 4C 5C 6A 7ABCD 8ABCD 9ABCD 10ABC 11D 12C 13B 14B 二簡答題 1什么叫信息、數(shù)據(jù)、信號？ 答：信息(Information)是客觀事物的屬性和相互聯(lián)系特性的表現(xiàn)，它反映了客觀事物的存在形式和運動狀態(tài)。計算機中的信息般是字母、數(shù)字、符號的組合，而

31、將這些信息進行傳輸?shù)妮d體可以是文字、聲音、圖形、圖像等。 數(shù)據(jù)(Data)是信息的數(shù)字化形式或數(shù)字化的信息形式。 信號(Signal)是攜帶信息的傳輸介質(zhì)，在通信系統(tǒng)中常用電信號、光信號、載波信號、脈沖信號、調(diào)制信號等描述。 2什么是串行通信和并行通信？ 答：在數(shù)據(jù)通信中，將待傳送的每個字符的二進制代碼按由低位到高位的順序依次發(fā)送，每次由發(fā)送端傳送到接收端的數(shù)據(jù)只有一位，這種方式稱為串行通信。 至少有8位二進制數(shù)據(jù)同時通過多位數(shù)據(jù)線從一個設(shè)備傳送到另一個設(shè)備，每次發(fā)送一個字符代碼，這種工作方式稱為并行通信。 3什么是同步通信和異步通信？ 答：同步是每次發(fā)送多個字節(jié)或信息塊，要求通信的收、發(fā)雙方

32、在時間基準(zhǔn)上保持一致，系統(tǒng)需要一個同步時鐘，用于傳輸大量的信息。 異步每次發(fā)送和接收一個字符的數(shù)據(jù)，同步在字符的基礎(chǔ)上進行，起始時刻是任意的，字符與字符之間的間隔也是任意的，即各個字符之間是異步的。 4簡述計算機網(wǎng)絡(luò)的定義。 具有獨立功能的多個計算計算機網(wǎng)絡(luò)就是利用通信設(shè)備和線路將地理位置分散的、答：機系統(tǒng)連接起來，按照以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件(即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(Network Operating System：NOS)等)進行數(shù)據(jù)通信，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。 5簡述資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)的組成。 答：資源子網(wǎng)由主機系統(tǒng)、終端、終端控制器、連網(wǎng)外設(shè)、各種軟件資

33、源與信息資源織成。資源子網(wǎng)負責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 通信子網(wǎng)由通信控制處理機、通信線路與其他通信設(shè)備組成，負責(zé)完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理任務(wù)。 6簡述光纖通信的優(yōu)點。 答：光纖通信的優(yōu)點是通信容量非常大、抗雷電和電磁抗干擾性能好、傳輸距離遠、傳輸速率高、單芯可實現(xiàn)傳輸、傳輸損耗小、中繼距離長、無串音干擾、保密性好、體積小、重量輕。 7簡述分組交換。 答：分組交換采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)，把來自用戶的信息暫存于存儲裝置中，并劃分為多個一定長度的分組，每個分組前邊都加上固定格式的分組標(biāo)記(Lable)，用于指明該分組的發(fā)端地址、收端地址及分組序號等，然后再根據(jù)

34、地址轉(zhuǎn)發(fā)分組。分組在各交換節(jié)點之間傳送比較靈活，交換節(jié)點不必等待整個報文的其他分組到齊，而是一個分組、一個分組地轉(zhuǎn)發(fā)。這樣可以大大壓縮節(jié)點所需的存儲容量，也縮短了網(wǎng)路時延。另外，較短的報文分組比長的報文可大大減少差錯的產(chǎn)生，提高了傳輸?shù)目煽啃?。但分組交換也有缺點，分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)時，會產(chǎn)生時延；攜帶控制信息會增加開銷(Overhead)；分組交換網(wǎng)還需要專門的管理和控制機制。 8計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)有哪些？分別簡述每種拓撲結(jié)構(gòu)的特點。 答：(1)總線型網(wǎng)絡(luò)(Bus Network)結(jié)構(gòu) 在總線型拓撲結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點都直接連接到同一條傳輸介質(zhì)上，這條傳輸介質(zhì)稱為總線。各個節(jié)點將依據(jù)一定的規(guī)則

35、分時地使用總線來傳輸數(shù)據(jù)，發(fā)送節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)幀沿著總線向兩端傳播，總線上的各個節(jié)點都能接收到這個數(shù)據(jù)幀，并判斷是否發(fā)送給本節(jié)點的，如果是，則將該數(shù)據(jù)幀保留下來；否則將丟棄該數(shù)據(jù)幀。 (2)樹型網(wǎng)絡(luò)(Tree Network)結(jié)構(gòu) 總線型拓撲結(jié)構(gòu)的另一種形式是樹型拓撲結(jié)構(gòu)，傳輸介質(zhì)是不封閉的分支電纜。和總線型結(jié)構(gòu)一樣，樹型拓撲結(jié)構(gòu)中任何一個節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)都能被其它節(jié)點接收。 (3)星型網(wǎng)絡(luò)(Star Network)結(jié)構(gòu) 在星型拓撲結(jié)構(gòu)中，每個端點必須通過點到點鏈路連接到中間節(jié)點上，任何兩個端節(jié)點之間的通信都要通過中間節(jié)點來進行。在星型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，可采用集中式訪問控制和分布式訪問控制兩種訪問控

36、制策略對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點實施網(wǎng)絡(luò)訪問控制。 (4)環(huán)型網(wǎng)絡(luò)(Ring Network)結(jié)構(gòu) 在環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)中，各個節(jié)點通過中繼器連入網(wǎng)絡(luò)，中繼器之間通過點到點鏈路連接，使之構(gòu)成一個閉合的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)。發(fā)送節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)幀沿著環(huán)路單向傳遞，每經(jīng)過一個節(jié)點，該節(jié)點要判斷這個數(shù)據(jù)幀是否發(fā)送給本節(jié)點的，如果是, 則要將數(shù)據(jù)幀拷貝下來。然后將數(shù)據(jù)幀傳遞到下游節(jié)點。數(shù)據(jù)幀遍歷各個節(jié)點后，由發(fā)送節(jié)點將數(shù)據(jù)幀從環(huán)路上取下。 9簡述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。 答：網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)是用層次結(jié)構(gòu)設(shè)計方法提出的計算機網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)及其協(xié)議的集合。換種說法，它是計算機網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)能完成的各種功能的精確定義。 每一層都有具體的功能；每一個層次在

37、邏輯上都是相對獨立的；在網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)中，層與層之間的功能有明確的界限；相鄰層之間有接口標(biāo)準(zhǔn)，接口定義了低層向高層提供的操作服務(wù)；計算機間的通信是建立在同層次之間的基礎(chǔ)上。 10常用的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備有哪些？ 答：常用的互連設(shè)備有以下幾類： (1)物理層互連設(shè)備，即中繼器(Repeater)，中繼器又叫轉(zhuǎn)發(fā)器。 (2)數(shù)據(jù)鏈路層互連設(shè)備，即網(wǎng)橋(Bridge)。 (3)網(wǎng)絡(luò)層互連設(shè)備，即路由器(Router)。 (4)網(wǎng)絡(luò)層以上的互連設(shè)備，統(tǒng)稱網(wǎng)關(guān)(Gateway)或應(yīng)用網(wǎng)關(guān)。 11簡述TCP/IP協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。 答：TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議)是Internet賴以存在的基礎(chǔ)，In

38、ternet中計算機之間通信必須共同遵循的TCP/IP通信規(guī)定。TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)如圖所示。 SMTP FTP TELNET DNS SNMP NVP TETP 應(yīng)用層 UDP TCP 運輸層 ICMP 網(wǎng)際層 RARP IP ARP 網(wǎng)絡(luò) 802.3 802.5 FDDI HDLC 接口層 TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)圖 (1)網(wǎng)絡(luò)接口層是TCP/IP協(xié)議的最底層，用于負責(zé)網(wǎng)絡(luò)層與硬件設(shè)備間的聯(lián)系。這一層的協(xié)議非常多，包括邏輯鏈路和媒體訪問控制。 (2)網(wǎng)際層主要解決的是計算機到計算機之間的通信問題，包括的功能有處理來自傳輸層的分組發(fā)送請求，收到請求后將分組裝入IP數(shù)據(jù)報，填充報頭，選擇路徑，

39、然后將數(shù)據(jù)發(fā)往適當(dāng)?shù)慕涌?；處理?shù)據(jù)報；處理網(wǎng)絡(luò)控制報文協(xié)議，即處理路徑、流量控制、阻塞等。 (3)傳輸層用于解決計算機程序到計算機程序之間的通信問題。 (4)應(yīng)用層提供一組常用的應(yīng)用程序給用戶。在應(yīng)用層，用戶調(diào)節(jié)訪問網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序，應(yīng)用程序與傳輸層協(xié)議配合，發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。 12簡述IP地址。 答：每臺計算機或路由器都有一個由授權(quán)機構(gòu)分配的號碼，稱為IP地址。IP地址能夠惟一地確定Internet上每臺計算機。由32位二進制數(shù)組成地址稱為IPv4地址，在實際應(yīng)用中，將這32位二進制數(shù)分成4段，每段包含8位二進制數(shù)。 13Internet提供的主要服務(wù)有哪些？ 答：Internet提供的主要的服

40、務(wù)有：WWW服務(wù)、電子郵件服務(wù)、文件傳輸服務(wù)、遠程登錄服務(wù)。 14簡述域名系統(tǒng)。 答：由于IP地址很難記憶，為了使用和記憶方便，因特網(wǎng)還采用了域名管理系統(tǒng)，簡稱DNS(Domain Name System)。域名系統(tǒng)與IP地址的結(jié)構(gòu)一樣，也是采用層次結(jié)構(gòu)。任何一個連接在因特網(wǎng)上的主機或路由器，都有一個惟一的層次結(jié)構(gòu)的名字，即域名。域名的結(jié)構(gòu)由若干個分量組成，頂級域名放在最右面，各分量之間用“.”隔開：.三級域名.二級域名.頂級域名。 15Intranet的技術(shù)有何特點？ 答：Intranet的技術(shù)的特點有： 為用戶提供了友好統(tǒng)一的瀏覽器界面。(1)Intranet(2)Intranet可以簡化

41、用戶培訓(xùn)過程。 (3)Intranet可以改善用戶的通信環(huán)境。 (4)Intranet可以為企業(yè)實現(xiàn)無紙辦公創(chuàng)造條件。 16網(wǎng)絡(luò)管理的目標(biāo)是什么？ 答：網(wǎng)絡(luò)管理的目標(biāo)有： (1)減少停機時間，改進響應(yīng)時間，提高設(shè)備利用率； (2)減少運行費用，提高效率； (3)減少/消滅網(wǎng)絡(luò)瓶頸； (4)適應(yīng)新技術(shù)(多媒體，多平臺)； (5)使網(wǎng)絡(luò)更容易使用； (6)安全。 17網(wǎng)絡(luò)安全策略的設(shè)計應(yīng)考慮到那些方面? 答：網(wǎng)絡(luò)安全策略的設(shè)計應(yīng)考慮到以下幾個發(fā)面： (1)網(wǎng)絡(luò)安全策略與網(wǎng)絡(luò)用戶的關(guān)系； (2)制定網(wǎng)絡(luò)安全策略的兩種思想； (3)網(wǎng)絡(luò)安全教育與網(wǎng)絡(luò)安全策略； (4)網(wǎng)絡(luò)安全策略的修改、完善與網(wǎng)絡(luò)安全

42、制度的發(fā)布。 18簡述計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)中防火墻(Firewall)的基本功能及其技術(shù)分類。 答：計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)中“防火墻”(Firewall)的基本功能： (1)為內(nèi)部網(wǎng)與Internet之間所設(shè)的安全系統(tǒng)； (2)是在兩個網(wǎng)絡(luò)之間執(zhí)行訪問，控制策略的系統(tǒng)； (3)它在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)之間設(shè)置障礙； (4)防止外界對內(nèi)部資源的非法訪問，也可以防止內(nèi)部對外部的不安全的訪問。 防火墻的技術(shù)分類：網(wǎng)絡(luò)層防火墻和應(yīng)用層防火墻。 三討論題 1OSI/RM規(guī)定的計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)有七層模型結(jié)構(gòu)，而TCP/IP只有四層或五層模型，試討論它們的異同點。為什么會有這些變化，給出你自己的理由。 答案略。

43、2結(jié)合你對計算機網(wǎng)絡(luò)的認識，談?wù)動嬎銠C網(wǎng)絡(luò)(特別是Internet)給人們的生活帶來了哪些變化？這些變換有正面的和負面的影響，你是怎樣認識的？和同學(xué)、老師、周圍的人們進行交流，看看他們有什么想法？ 答案略。 第6章 程序設(shè)計與算法分析 習(xí)題(答案) 一、選擇題1. A 2. D 3. A 4. C 5. D 10. D 7. B 6. B 8. D 9. ABCD 15. A 11. C 13. B 12. A 14. D 二、簡答題 1簡述程序的概念。 答：一個程序就是能夠?qū)崿F(xiàn)特定功能的一組指令序列的集合?；蛘弑硎緸椋撼绦蛩惴〝?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 2結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的思想是什么？ 答：結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的基

44、本思想就是采用自上而下、逐步求精的設(shè)計方法和單入口單出口的控制結(jié)構(gòu)。 3結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的原則是什么？ 答：結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的原則是： (1) 使用順序、選擇、循環(huán)3種基本控制結(jié)構(gòu)表示程序邏輯。 (2)程序語句組織成容易識別的語句模塊，每個模塊都是單入口、單出口。 (3)嚴(yán)格控制GOTO語句的使用。 4結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言采用自頂向下的方法進行程序設(shè)計的特點是什么？ 答：利用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言采用自上而下的方法進行程序設(shè)計的特點是： (1) 問題分解成子問題的結(jié)構(gòu)必須與3種基本程序結(jié)構(gòu)之一相對應(yīng)。 (2) 問題的劃分決定了程序的結(jié)構(gòu)。一方面，子問題的劃分決定了這一層次的程序是3種基本結(jié)構(gòu)中的哪一種結(jié)

45、構(gòu)；另一方面，一個問題該如何劃分成子問題是靈活的，并不是只有一種分解方法。分解的好壞就決定了設(shè)計的質(zhì)量，也決定了程序的不同結(jié)構(gòu)。 (3) 問題的邊界應(yīng)該清晰明確。只有這樣才能精確地解決這些子問題，否則就會模棱兩可，無從下手。 5簡述面向?qū)ο蠛徒Y(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的區(qū)別。 答：面向?qū)ο笫菑谋举|(zhì)上區(qū)別于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化方法的一種新方法、新思路。它吸收了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的全部優(yōu)點，同時又考慮到現(xiàn)實世界與計算機之間的關(guān)系，認為現(xiàn)實世界是由一系列彼此相關(guān)并且能夠相互通信的實體組成，這些實體就是面向?qū)ο蠓椒ㄖ械膶ο螅總€對象都有自己的自然屬性和行為特征，而一類相似對象的共性的抽象描述，就是面向?qū)ο蠓椒ㄖ械暮诵念悺?6

46、什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)有哪些？ 答：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)元素之間的相互關(guān)系的集合，包括了數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)的運算。 數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)主要有四種，分別是順序結(jié)構(gòu)、鏈表結(jié)構(gòu)、索引結(jié)構(gòu)及散列結(jié)構(gòu)。 (1) 順序結(jié)構(gòu)：是把所有元素存放在一片連續(xù)的存儲單元中，邏輯上相鄰的元素存儲在物理位置相鄰的存儲單元中，由此得到的存儲表示稱為順序存儲結(jié)構(gòu)。 (2) 鏈表結(jié)構(gòu)：對邏輯上相鄰的元素不要求其物理位置相鄰，元素間的邏輯關(guān)系通過附設(shè)的指針域來表示，由此得到的存儲表示稱為鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)。 (3) 索引結(jié)構(gòu)：每個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立索引表，每個數(shù)據(jù)元素占用表中的一項，每個表項通常包含 關(guān)鍵字和地址指針。其中的

47、關(guān)鍵字是能夠惟一標(biāo)志一個數(shù)據(jù)元素的數(shù)據(jù)項。(4) 散列結(jié)構(gòu)：通過構(gòu)造相應(yīng)的散列函數(shù)，由散列函數(shù)的值來確定元素存放的地址。 7什么是算法，算法的特性有哪些？ 答：算法(Algorithm)是一組明確的、可以執(zhí)行的步驟的有序集合，它在有限的時間內(nèi)終止并產(chǎn)生結(jié)果。算法的特性有： (1) 有窮性(可終止性)：一個算法必須在有限個操作步驟內(nèi)以及合理的有限時間內(nèi)執(zhí)行完成。 (2) 確定性：算法中的每一個操作步驟都必須有明確的含義，不允許存在二義性。 (3) 有效性(可執(zhí)行性)：算法中描述的操作步驟都是可執(zhí)行的，并能最終得到確定的結(jié)果。 (4) 輸入及輸出：一個算法應(yīng)該有零個或多個輸入數(shù)據(jù)、有1個或多個輸出

48、數(shù)據(jù)。 8什么是算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，如何表示？ 答：時間復(fù)雜度是與求解問題規(guī)模、算法輸入相關(guān)的函數(shù)，該函數(shù)表示算法運行所花費的時間。記為：T(n)，其中，n代表求解問題的規(guī)模。 算法的空間復(fù)雜度(Space complexity)度量算法的空間復(fù)雜性、即執(zhí)行算法的程序在計算機中運行所占用空間的大小。簡單講，空間復(fù)雜度也是與求解問題規(guī)模、算法輸入相關(guān)的函數(shù)。記為：S(n)，其中，n代表求解問題的規(guī)模。 時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度同樣，引入符號“O”來表示T(n)、S(n)與求解問題規(guī)模n之間的數(shù)量級關(guān)系。 9用圖示法表示語言處理的過程。 答：語言處理的過程如圖所示： 骨架程預(yù)處理可重定位目

49、標(biāo)文編譯源程目標(biāo)匯編程匯編可重定位機器代裝配連接編絕對機器 10簡述編譯程序的概念。 編譯程序是把高級語言程序(源程序)作為一個整體來處理，在應(yīng)用源程序執(zhí)行之前，就將程序源代碼“翻譯”成目標(biāo)代碼(機器語言)，編譯后與系統(tǒng)提供的代碼庫鏈接，形成個完整的可執(zhí)行的機器語言程序(目標(biāo)程序代碼)。 11用圖示法表示編譯程序的框架。 答：編譯程序的框架如圖所示： 表格管理 目標(biāo)代碼生成中間代碼優(yōu)化中間代碼生成語義分析器語法分析器詞法分析器源程序 目標(biāo)代碼 出錯處理 12詞法分析的任務(wù)是什么？ 答：作為編譯過程的第一個階段，其任務(wù)是從左到右一個字符，一個字符地對源程序進行掃描，讀入源程序，對構(gòu)成源程序的字符

50、流進行掃描和分解，通過詞法分析從而識別出一個個單詞(也稱單詞符號或符號)。 13語法分析的任務(wù)是什么？ 答：語法分析是編譯過程的第二個階段，任務(wù)是在詞法分析的基礎(chǔ)上將單詞序列分解成各類語法短語，如“程序”、“語句”、“表達式”等等。 14簡述語義處理的功能。 答：編譯過程中的語義處理實現(xiàn)兩個功能： (1) 審查每個語法結(jié)構(gòu)的靜態(tài)語義，即驗證語法結(jié)構(gòu)合法的程序是否真正有意義，有時把這個工作稱為靜態(tài)語義分析或靜態(tài)審查。 (2) 如果靜態(tài)語義正確，則語義處理要執(zhí)行真正的翻譯，要么生成程序的一種中間表示形式(中間代碼)，要么生成實際的目標(biāo)代碼。 15簡述中間代碼的概念。 答：所謂“中間代碼”是一種結(jié)構(gòu)

51、簡單、含義明確的記號系統(tǒng)，這種記號系統(tǒng)可以設(shè)計為多種多樣的形式，重要的設(shè)計原則為兩點：一是容易生成；二是容易將它翻譯成目標(biāo)代碼。 16目標(biāo)代碼生成階段的任務(wù)是什么？ 答：目標(biāo)代碼生成階段的任務(wù)是把中間代碼變換成特定機器上的絕對指令代碼或可重定位的指令代碼或匯編指令代碼。這是編譯的最后階段，它的工作與硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令含義有關(guān)，這個階段的工作很復(fù)雜，涉及到硬件系統(tǒng)功能部件的運用、機器指令的選擇、各種數(shù)據(jù)類型變量的存儲空間分配以及寄存器和后援寄存器的調(diào)度等。 三、討論題 1作為一個計算機專業(yè)的學(xué)生，程序設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容之一，程序設(shè)計的內(nèi)容很多，語言的更新也很快，如何才能更好地掌握程序設(shè)計？

52、如何利用語言編程？怎樣才能克服害怕編程的思想？ 答案略。 2算法是程序設(shè)計的基礎(chǔ)，沒有好的算法，就不可能寫出好的程序，但是，學(xué)習(xí)算法涉及到很多交叉學(xué)科的知識，怎樣才能把這些知識融會貫通，寫出優(yōu)秀的程序？ 答案略。 第7章 信 息 系 統(tǒng) 習(xí)題(答案) 一單項選擇題 1D 2C 3B 4D 5B 6C 7B 8D 9A 10C 11A 12C 13A 14A 15C 二簡答題 1簡要說明一個DBMS的組成部分。 答：DBMS通常由四部分組成，也是DBMS要完成的功能： (1)數(shù)據(jù)定義語言DDL及其翻譯處理程序：定義數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象。 (2)數(shù)據(jù)操縱語言DML及其編譯(或解釋)程序：實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫

53、的查詢、插入、刪除、修改等操作。 (3)數(shù)據(jù)庫運行控制程序：實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一管理和控制，從而保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性，并對數(shù)據(jù)并發(fā)訪問進行控制，完成數(shù)據(jù)庫的故障恢復(fù)等功能。 (4)實用程序：完成數(shù)據(jù)庫的建立與維護、數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換與通信、數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲等功能。 2解釋數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)。 答：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常采用三級模式結(jié)構(gòu)，它也是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)內(nèi)部的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 (1) 模式 也稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。模式層中定義了數(shù)據(jù)模型和模式圖表，DBMS的主要功能都在這層。一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中只有一個模式。 (2) 外模式 也稱子模式或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫

54、用戶可見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，通常與某一應(yīng)用需求相對應(yīng)。這層將來自模式層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為用戶所熟悉的格式和視圖。外模式通?？梢杂腥我舛鄠€。 (3) 內(nèi)模式 是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方法。內(nèi)模式層決定數(shù)據(jù)存儲在存儲設(shè)備中的實際位置，并處理數(shù)據(jù)的存取方法及數(shù)據(jù)在設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)模式也只有一個。 3簡述關(guān)系數(shù)據(jù)庫的完整性。 答：關(guān)系模型中，定義了三種完整性約束條件：實體完整性、參照完整性、用戶自定義的完整性。實體完整性規(guī)定一個關(guān)系的主碼(包括所有的主屬性)不能為空；參照完整性規(guī)定外碼必須是另一個關(guān)系的主碼的有效取值

55、，或為空；用戶定義的完整性是根據(jù)應(yīng)用需求而要求數(shù)據(jù)必須滿足的語義的要求，如某一屬性的取值范圍。 4什么是事務(wù)，事務(wù)的特征有哪些？ 答：事務(wù)是用戶定義的一個數(shù)據(jù)庫操作序列，這些操作要么全做，要么全都不做，是一個不可分割的工作單位。所有的事務(wù)都具有原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔離 特性。ACID，或簡稱(Durability)、持續(xù)性(Isolation)性原子性：事務(wù)的所有操作必須作為一個整體的處理單位，要么全做，要么全都不做，不可以分割。 一致性：數(shù)據(jù)必須保持一致性狀態(tài)。即事務(wù)的執(zhí)行只能從一個一致性狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一個一致性狀態(tài)。 隔離性：系統(tǒng)內(nèi)多個事務(wù)的執(zhí)行是相互獨立的，互不相擾。 持續(xù)性：一個事務(wù)一旦執(zhí)行成功，對于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的改變是永久的。 5什么是數(shù)據(jù)庫完整性控制，其含義是什么？ 答：數(shù)據(jù)庫完整性控制是指保證數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性、有效性、相容性，防止錯誤的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)庫。正確性是指數(shù)據(jù)的合法性；有效性是指數(shù)據(jù)是否屬于所定義的有效范圍；相容性是指表示同一個事實的多個數(shù)據(jù)應(yīng)該相同。 三討論題 1討論數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的三級模式的體系結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)獨立