计算机科学导论习题答案

计算机科学导论习题答案
第一章
一．选择题
1-5 A D B D D
二．填空题
【1】 处理信息快、存储容量大、可靠性高、准确性高
【2】 电子管、晶体管、中小规模集成电路、超大规模集成电路
【3】 不具备自己的思想、没有很好的直觉和想象能力、运算速度和存储容量还远不能满足实际需要
三．问答题
【1】 计算机的发展分为五代：
第一代：元器件采用电子管，体积大，速度慢，以机器提供的原始指令编制程序。
第二代：元器件采用晶体管和印刷电路，体积不断缩小，功能不断增强，可运行汇编语言和高级语言，出现大量应用软件。
第三代：使用中小规模集成电路，系统的管理程序上升为操作系统。
第四代：基于大规模集成电路及超大规模集成电路，功能更强，体积更小。
第五代：人工智能计算机。
【2】
1）科学工程计算，包括：数值计算，工程设计与科学计算，计算机辅助设计，天气预报，农牧业。
2）过程控制，包括：自动控制，监测，用于仪器仪表。
3）信息处理，包括：信息管理，辅助企业管理，情报检索，物资调运，事务处理。
第二章
一．选择题
1-10 C A C D D D B A C A
11-20 B A B B C B A B B C
21-30 C B C B A A D D D D
二．填空题
【1】 算术运算、逻辑运算
【2】 指令
【3】 磁盘、磁带、光盘
【4】 定点、浮点
【5】 3755、3008
【6】 输入设备
【7】 4
【8】 1
【9】 输入
【10】 地址
【11】 位图表示法、矢量表示法
【12】 8
【13】 基线、周期、振幅
【14】 采样频率、量化精度
三．问答题
【1】二进制用数字符号表示简单，只要选用双态元件就可以十分简单地表示出数位上的数字0和1了，因此代价低廉，容易实现和使用；运算规则简单，从而使计算机实现运算的逻辑结构构造简单；有利于逻辑运算的实现，可以用1表示真值，0表示假值，其运算是双值运算，与二进制完全一致。
【2】整数：除2取余法；小数：乘2取整法
【3】由于二进制数表示的数位比较长，不便于书写和阅读，因此考虑用既有较少的数位又不失二进制特点的数制来表示。所以可以将二进制数转换成八进制和十六进制来表示。
【4】整数的小数点的位置固定不变而实数的小数点位置根据数值大小浮动。
【5】形成汉字的“区位码”。
【6】定点表示时小数点位置固定不变，浮点表示时小数点位置不固定。
可用这两种形式分别来表示整数、定点小数和实数。
四、综合题
【1】
区位码
机内码
机内码（16进制表示）
中
54 48
214 208
D6H D0H
国
25 90
185 250
B9H FAH
于
51 58
211 218
D3H DAH
2
00110010 (32H)
00110010 (32H)
32H
0
00110000 (30H)
00110000 (30H)
30H
0

00110000 (30H)
00110000 (30H)
30H
1
00110001 (31H)
00110001 (31H)
31H
年
36 74
196 234
C4H EAH
正
53 93
213 253
D5H FDH
式
42 29
202 189
CAH BDH
加
28 51
188 211
BCH D3H
入
40 75
200 235
C8H EBH
了
33 43
193 203
C1H CBH
W
01010111 (57H)
01010111 (57H)
57H
T
01010100 (54H)
01010100 (54H)
54H
O
01001111 (4FH)
01001111 (4FH)
4FH
【2】 化为二进制为：111001110.100010110000
或按表2-1用BCD码表示为：010*********.010*********
【3】
区位码（10进制）
区位码（16进制）
国标码（10进制）
国标码（16进制）
机内码（10进制）
机内码（16进制）
计
28 38
1CH 26H
60 70
3CH 46H
188 198
BC C6
算
43 67
2BH 43H
75 99
4BH 63H
203 227
CB E3
机
27 90
1BH 5AH
59 122
3BH 7AH
187 250
BB FA
【4】 3300030
第三章
一．选择题
1-10 B B C D C C B C B C
11 C
二．填空题
【1】 逻辑函数的化简
【2】 或、与、非
【3】 逻辑电路
【4】 AB+AC
【5】 是指能向计算机发出的、能被计算机理解的，使计算机能执行一个最基本操作的命令。 操作信息、数据信息
【6】 取指令、分析指令、执行指令、自动取下一条指令
【7】 输入、输出
【8】 操作码、地址码
三．问答题
【1】1）计算机存储的数是离散的；2）计算机存储单元的长度是固定的；3）在计算机中，数的正负号是用数字表示的，0表示正，1表示负。
【2】补码表示法大大地简化了运算的处理过程，减一个数代以加这个数的相反数，使减法变成加法。
【3】反码为生成补码提供工具。
【4】取指令、分析指令、执行指令、自动取下一条指令。
【5】进行逻辑乘，逻辑加，逻辑非运算。
逻辑乘：当输入都为真时，结果为真
逻辑加：当输入之一为真时，结果为真
逻辑非：当输入为假时，结果为真
【6】
1）算术运算类。2）逻辑运算类。3）传送类。4）程序控制类。5）输入/输出类。6）其他类。
【7】
程序就是为完成一个处理任务而设计的一系列指令的有序集合。
程序设计就是有效地将任务转换成程序的方法。
程序执行前必须要为之提供一个“开始”指令的地址，并存放在指令计数器中。控制器根据这个地址取出第一条指令，并将指令本身存放在控制器的指令寄存器中；控制器的指令译码器对该指令的操作码进行分析，了解指令要做什么；根据分析的结果进行具体操作，完成指令表达的操作任务，并为取下一条指令做好准备，即指令计数器加1。由此可见，程序是在控制器的控制下，与运算器、存储器合作，依次、逐条执行程序中的指令而执行的。
【8】是计算机高度自动化的关键。
【9】冯·诺伊曼思想的基本原理是存储程序和程序控制。也就是说，计算机的工作是在程序

的控制下运行，而程序又是预先存储在计算机内的。更详细地说，就是利用计算机完成一项处理任务时，首先要把任务转换成程序，然后将程序存储在计算机的（内）存储器中，并命令计算机从程序的开始位置（某条指令）开始工作，计算机的工作路线必须按照程序设计的路线进行，自动地执行并完成任务，直到结束的那条指令执行完为止。
四．综合题
【1】
1）若0x≥，0y≥，则0xy+≥
[x]补码=x [y]补码=y [x+y]补码=x+y
2）若0x≤，0y≤，则0xy+≤
[x]补码=28+x [y]补码=28+y [x]补码+[y]补码=28+x+28+y=28+(x+y)+28=[x+y]补码+28=[x+y]补码
3）若0x≥，0y≤，且xy>，则0xy+≥
[x]补码=x [y]补码=28+y [x]补码+[y]补码=x+28+y=[x+y]补码
若0x≥，0y≤，且xy≤，则0xy+≤
[x]补码=x [y]补码=28+y [x]补码+[y]补码=x+28+y=[x+y]补码
4）同3）可证，0x≤，0y≥时，该法则成立
【2】 28-1=255，27-1=127
【3】PQ, PQ
【4】
A
B
C
D
Q
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
【5】用0表示偶数，1表示奇数，输入从高位到低位分别为A,B,C,D，输出Q，则Q=D，将ABC的逻辑组合看出F，则QFDFD=+。
ABCDFQ
【6】
ABCQ
【7】
地址
指令或数
03
3
04
4
05
5
06
6
07
1
08
09
0A
0504
0C
0105
0E
0608
10
0506
12
0207
14
0609
16
0503
18
0308
1A
0409
1C
0609
1E
0709
20
0000
第四章
一．选择题
1-10 B C A D B D C B C D
二．填空题
【1】 通信设施，自治功能的多个计算机系统，资源共享，相互操作，协同工作
【2】 物理，数据链路，网络，传输，会话，表示，应用
【3】 点对点，广播
【4】 网络地址，主机地址
【5】 数据报头标，数据区，IP协议，来自传输层的数据
【6】 网络接口层，网络层，传输层，应用层
【7】 网络操作系统
【8】 网络协议
三．问答题
【1】
第一阶段：面向终端分布的计算机系统
第二阶段：分组交换数据网出现
第三阶段：局域网、互联网、综合业务数字网和智能网开始出现
第四阶段：现代网络技术和协同计算出现
【2】
1）有线网：常用的有线传输介质有双绞线、同轴电缆和光纤。与其他传输介质比较，光纤的电磁绝缘性能好、信号衰减小、频带宽、传输速度快、传输距离大，主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。
2）无线网：无线网主要采用三种技术：微波通信、红外线通信和激光通信，这三种技术都
是以大气为介质的。数字微波具有较佳的通信品质，而且在长距离的传送过程中不会有杂音累积。红外线用于短程应用，在可以

获得直接视线的场合最有效。
【3】 按网络规模大小不同，分为A,B,C三类。B类
【4】 由于计算机擅长处理数字信息，所以机器间可以很容易地采用IP地址进行通信。而人们更习惯于记忆名称或名字。域名就是一种采用字符型标识表示网络地址的方法，它有效地克服了IP地址这种数字型标识不便记忆的缺点。
【5】
路由器：路由器用于连接两个不同的网络系统，使用软件设定的协议地址来决定数据传输的路径。
网关：网关的功能与路由器基本类似，但是比路由器功能更强，用于连接两个网络系统，最主要的功能是进行协议转换。
区别：路由器连接两个不同网络系统的网络层，网关用于连接两个网络系统的会话层至应用层。
【6】
星型：这种结构要求中心节点必须具有极高的可靠性，因为中心节点一旦损坏，整个系统便趋于瘫痪。
环型：当环中节点过多时，势必会影响信息传输速率，使网络的响应时间延长；环路是封闭的，不便于扩充；可靠性低，一个节点出现故障将会造成全网瘫痪；维护难，对分支节点故障的定位较难。
总线型：由于信道共享，连接的节点不宜过多，并且总线自身的故障可以导致系统的崩溃。
分层树型：除了叶节点及其相连的线路外，任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影响。
网型：这种连接不经济，只有每个节点都要频繁发送信息时才使用这种方法。网型结构的安装也很复杂。
【7】 第n级子域名.。。。。。。.第二级子域名.第一级子域名
【8】
与IPv4相比，IPv6的主要改进包括：
? 简化了报头格式，即IPv6具有固定长度的报头，其中没有IPv4报头中的大部分选项。
? 如果需要的话可以在IPv6报头之后加上扩展报头，由选项来处理它。
? 地址扩展到128位。
? IPv6的许多新功能结合起来就构成了ICMPv6。
? 增强了安全性和服务质量（QoS）。
【9】 为了保证各计算机间相互通信及双方能够正确地接收信息，必须事先形成一种约定，即网络协议。常见的网络协议有：TCP,IP,ICMP,ARP,HTTP,SMTP,FTP等。
【10】 网络拓扑与网络性能有关系。当网络工作站数量不断增加时，环型网的响应时间延长；总线型网的总线会拥塞，造成响应时间延长或系统崩溃。
第五章
一．选择题
1-10 C C C D A C D C B B
11 C
二．填空题
【1】机器，汇编，高级
【2】基本字符集，词法规则，语法规则，语义规则
【3】顺序结构，分支结构，循环结构
【4】程序首部，说明部分，程序语句部分
【5】独立存在的事实，属性，行为
【6】源程序，机器语言程序
【7】语义分析趟
【8】程序，数据，相关技术文档
【9】操作系统，程序设计语言，数

据库系统
三．问答题
【1】
计算机硬件只是提供了计算机系统环境的一个物质基础，仅有计算机硬件并不能做任何有意义的事，更重要的是要有软件与之结合，构成一个有效的系统，才能使计算机具有完成某种任务的能力。因此，一个完整的计算机系统必须是由计算机硬件系统和计算机软件系统两部分构成的。
【2】
软件是程序或一组程序的组合体。
程序是按既定算法用某种计算机语言所规定的指令或语句编写的一系列指令或语句的集合。
区别：软件包含了程序，软件的概念大于程序。
【3】结构化程序设计的基本原则是：
1）分解原则。把一个复杂的程序功能划分成若干子功能，使每一个子功能能独立设计，从而简化了程序的复杂性。
2）模块独立性原则。每一个功能模块都必须是独立的，即模块内部的处理与其他模块的任何信息处理无关。
3）编码结构化原则。编写程序时，用基本程序结构构造程序。
【4】 语法规则是构造合法的语句或句子的一组规则；语义规则是说明语句或句子的执行意义，对构成语句或句子的某些成分进行规约的一组规则。
【5】
编译：将源程序一次性地转换成等价的目标程序，此后，可以多次直接运行这个目标程序。
解释：逐个语句地翻译源程序并立即运行这一句的功能，直到最后一个语句为止。
【6】 因为计算机不能直接执行高级语言程序。
第六章
一．选择题
1-10 B C C C B C B A D D
11-20 B B B C C A A D A A
21-30 C B A D C A C D B A
31-36 C D C C B C
二．填空题
【1】操作系统，程序设计语言，数据库系统
【2】面向系统资源管理，提供软件支持和操作服务
【3】中央处理器，内存，外部设备
【4】主机，通道，控制器，输入/输出设备，通道，控制器，输入/输出设备
【5】COMMAND.EXE，IO.EXE，MSDOS.EXE，BOOT程序
【6】菜单，工具按钮，键盘输入
【7】文件，文件夹
【8】快捷
【9】内核，Shell
【10】程序员，用户
三．问答题
【1】五大功能：处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理、作业管理
处理器管理：中断处理、处理器调度和进程同步控制
存储管理：内存空间的分配和回收，地址转换和内存保护，内存的虚拟存储器扩充
文件管理：建立并维护一个或一组文件目录，在目录中登记存储在系统中的每一个文件的外部特征信息，以实现对文件的管理、控制和服务（读/写）。提供了一组文件操作命令供外部用户实现对文件的操作；提供一组系统调用供系统用户对文件进行各种内部操作；执行读/写操作时，操作系统负责数据的逻辑结构和物理结构之间的相互转换。操作系统还提供文件的共享措施

和负责维护文件的安全。
设备管理：。一个作业进入系统执行时，设备管理负责为作业分配设备。输入/输出发生时，立即建立作业与外部设备之间的连接，打通一个“主机-通道-控制器-输入/输入设备”的四级连接、三级控制的通路，实现实际的数据传输。作业执行结束时，设备管理又负责及时回收设备，以便另行分配。设备管理还负责驱动设备读写，处理设备读写时的硬件技术。
作业管理：作业管理包括作业调度和作业控制两大功能。
【2】没有安装操作系统的计算机称为裸机，将无法安装任何软件，因此无法执行任何任务、实现任何功能。
【3】
? 单用户、单任务操作系统。任何时刻只能为一个用户的一个任务服务。
? 多道批处理操作系统。允许批量作业进入系统，并可以同时运行多个作业。
? 实时操作系统。接收外部信号并快速处理。
? 分时操作系统。允许多个用户同时共享使用同一台主机。
? 网络操作系统。把计算机网络中的计算机有机地联合起来，提供统一地、经济地、有效地使用各计算机的方法，以及不同计算机之间进行数据通信的能力。
? 分布式操作系统。使系统中的各计算机能相互协作完成同一个任务。
【4】操作系统建立并维护一个或一组文件目录，在目录中登记存储在系统中的每一个文件的外部特征信息，如文件名、长度、日期和时间、文件属性以及文件在外部存储器上的入口物理位置等信息，以实现对文件的管理、控制和服务（读/写）。因此，文件名和文件目录提供了“按名”引用文件的手段。
【5】Windows的信息表示以窗口为主体构造，窗口、控件（按钮、文本输入框、单选钮、复选钮、进度条等）都是用直观形象的图形形式在屏幕上表现，一目了然，示意性极强，操作便利。对计算机资源的管理和利用以窗口方式进行，为计算机的多目的使用和切换提供极其方便的手段。
【7】
1）多用户的分时操作系统
2）可移植性好
3）可靠性强
4）开放式系统
5）它向用户提供了两种友好的用户界面
6）具有可装卸的树形分层结构文件系统
7）将所有外部设备都看成文件
【9】
特点：
1）Linux是一个多用户、多任务的操作系统
2）支持多种文件系统
3）不限制应用程序可用内存的大小
4）具有较好的可移植性
5）支持多平台和多处理器
6）全面支持TCP/IP网络协议
7）支持图形用户界面
区别：Linux的内核特点是短小精悍，具有更高的灵活性和适应性。Linux最大的特色在于源代码完全公开，所有的原始程序源码都可得到，包括整个核心和所有的驱动程序、发展工具及应用程序。
联系：Linux涵盖了UNIX的所有特征

，这些特征包括：真正的多任务、虚拟存储、快速的TCP/IP实现、共享库和多用户。Linux运行在保护模式并且完全支持32位和64位多任务。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。
第七章
一．选择题
1-10 C A A B A B C B C A
二．填空题
【4】概念的形成，所开发的软件经过使用后完全失去使用价值，定义，开发，应用，维护
【5】问题定义，可行性研究，需求分析
【6】具体设计和实现在前一个时期定义的软件，总体设计，详细设计，编码和单元测试，综合测试
【7】从抽象到具体
【8】增量模型，“增量”
【9】准备，简要介绍情况，阅读被审查的文档，开审查会，返工，复查
第九章
一．选择题
1-10 B C B A B C C A A A
二．填空题
【1】批处理用户，终端用户，数据库管理员
【2】外模式/逻辑模式，概念模式/模式，内模式/物理模式
【3】层次，网状，关系
【4】批处理用户，终端用户，数据库管理员，检索，插入，更新，删除
【5】定义数据库，源模式，目标模式，存储框架
【6】属性值，数据项，记录，文件
【7】一对一，一对多，多对一，多对多
【8】模式定义语言，子模式定义语言
【9】数据字典（目标模式），描述数据库或数据库的数据库
【10】关系代数，关系演算
【11】
SELECT 姓名，课程名称，得分
FROM S, C, SC
WHERE S·学号=SC·学号 AND SC·课号=C·课号 AND 得分>=60 AND 得分<=80
三．问答题
【5】
a (1)
SELECT 商品代号，商品名称，销售单价
FROM 商品
WHERE 进货单价>2500
a (2)
SELECT 商品代号，商品名称，销售单价
FROM 商品
WHERE 进货单价>2500 OR 进货单价<250
a (3)
SELECT 商品代号，商品名称，销售单价
FROM 商品
WHERE 进货单价>2500 AND 进货单价<10000
a (4)
SELECT 厂商名称，电话
FROM 厂商
WHERE 地址=“南京”
a (5)
SELECT 商品代号，商品名称
FROM 商品，厂商，库存
WHERE 商品·商品代号=库存·商品代号 AND 厂商·厂商代号=库存·厂商代号 AND 厂商代号=“S0010”
a (6)
SELECT 商品名称，厂商名称，库存数量
FROM 商品，厂商，库存
WHERE 商品·商品代号=库存·商品代号 AND 厂商·厂商代号=库存·厂商代号 AND 库存数量<100
a (7)
SELECT 厂商名称
FROM 厂商，库存
WHERE 厂商·厂商代号=库存·厂商代号 AND 厂商代号<>“S0010” AND 商品代号 IN (SELECT 商品代号 FROM 库存 WHERE 厂商代号=“S0010”)