《计算机科学导论》第1次作业
（第1章—第7章）
一、选择题
1. 电子计算机从诞生之日起，经历了4个发展阶段，目前所使用的第四代计算机的 主要特点是( D )。
A．主要特征是逻辑器件使用电子管，用穿孔卡片机作为数据和指令的输入设备， 用磁鼓或磁带作为外存储器，使用机器语言编程
B．主要特征是使用晶体管代替了电子管，内存储器采用了磁芯体，引入了变址寄 存器和浮点运算硬件，利用I／O处理机提高了输入／输出能力
C．主要特征是用半导体中、小规模集成电路作为元器件代替晶体管等分立元件， 用半导体存储器代替磁芯存储器，使用微程序设计技术简化处理机的结构，在 软件方面则广泛地引入多道程序、并行处理、虚拟存储系统和功能完备的操作 系统，同时还提供了大量的面向用户的应用程序
D．主要特征是使用了大规模和超大规模集成电路 2．计算学科的根本问题是( A )。
A．什么能被有效地自动进行 B．NP问题 C．工程设计 D．理论研究实验方法 3．计算机科学与技术研究的内容可以分为( ABC )。
A．基础理论 B．专业基础 C．应用 D．实验 4．计算机科学技术的研究范畴包括( ABCD )。
A．计算机理论 B．硬件 C．软件 D．网络及应用 5．计算机科学与技术学科的核心知识点个数是( C )个。
A．3 B．12 C．14 D．21 6． 如果[X]补=11110011，则[-X]补是( D )。
A．11l 1001l B．01110011 C．00001100 D．0000110l 7． 若十进制数据为137．625，则其二进制数为( B )。
A．10001001．11 B．10001001．101 C．1000l0ll．10l D．1011111．101 8． 存储器存储容量单位中，1KB表示( A )。
A．1024个字节 B．1024位 C．1024个字 D．1000个字节 9．数据总线、地址总线、控制总线3类划分根据是(A )。
A．总线传送的内容 B．总线所处的位置 C．总线传送的方向 D．总线传送的方式
10．每次可传送一个字或一个字节的全部代码，并且是对一个字或字节各位同时进行
处理的信息传递方式是( B )。
A．串行方式 B．并行方式 C．查询 D．中断 11．目标程序是( D )。
A．使用汇编语言编写的程序 B．使用高级语言编写的程序 C．使用自然语言编写的程序 D．机器语言程序
12．程序设计语言中用来组织语句生成一个程序的规则称为( A )。
A．语法 B．汇编 C．编译 D．解释
13．汇编语言使用的助记符指令与机器指令通常是一一对应的，是使用（C ）。
A．自然语言 B．逻辑语言 C．英语单词或缩写 D．形式语言
14． 在高级语言中，源程序的基本单位是（ D )。 A．字母 B．数字 C．标号 D．语句 15． 好的程序设计风格，能够提高程序的(ABCD )。
A．正确性 B．可读性 C．可用性 D．可维护性 16．程序如果需要进行顺序查找，则线性表( C )。
A．必须以顺序方式存储 B. 必须以链表方式存储 C. 采用顺序、链表方式存储均可 D. 以上都不对
17． 假设一个顺序表中第一个数据元素在主存中的存储单元地址是100，每个元素占 用2个存储单元，则第5个元素所在存储单元的地址是（ A )。 A . 108 B . 110 C . 112 D . 1 20 18． 用于处理重复动作的结构是( C )。
A．顺序 B. 判断 C. 循环 D. 逻辑 19．数据结构可以是( D )。
A．数组 B. 记录 C. 链表 D. 以上全部都是 20． 一步一步解决问题或完成任务的方法是( D )。 A．结构体 B．递归 C．迭代 D．算法 21． ( C )是算法自我调用的过程。
A．插入 B．查找 C．递归 D．迭代
22． 用来计算一组数据乘积的基本算法是（ B )。 A．求和 B．乘积 C．最小 D．最大 23． 根据数值大小进行排列的基本算法是( B )。 A．查询 B．排序 C．查找 D．递归
24．根据数据加密标准，速度较快、适用于加密大量数据的场合的加密算法是(A )。
A．DES B．RC2 C．DSA D．MD5 25． 下列属于概念模型的是(D )。 A．关系数据模型 C．网状数据模型 B．层次数据模型 D．实体一联系模型 26．SQL语言的最大的特点是( D )。
A．交互性 B．直观性 C．过程化 D．非过程化
27．设计E-R图是数据库设计过程中( B )阶段的任务。
A．需求分析 B．概念设计 C．逻辑设计 D．物理设计 28．数据模型的三要素是( C )。 A．外模式、模式、内模式
B．关系模型、层次模型、 网状模型 C．数据结构、数据操纵、数据约束 D．实体、联系、属性
29. 一个图书管理数据库有这样的描连：一个图书馆有多本图书，一个学生可以借阅多本图书；而一本图书只能借给一个学生看，那么学生与图书之间的联系属于( B )。 A． 1：1 B. 1:m C. m:n D. 无关联 30．软件是指( D )。
A．按事先设计的功能和性能要求执行的指令系列 B．使程序能够正确操纵信息的数据结构 C．与程序开发维护和使用有关的图文资料
D．计算机系统中的程序、数据结构及其说明文档 31．瀑布模型的主要特点是( A )。
A．将开发过程严格地划分为一系列有序的活动 B．将过程分解为阶段 C．提供了有效的管理模式
D．缺乏灵活性
32． 软件开发方法是指（A ）。
A．指导软件开发的一系列规则 B．软件开发的步骤 C．软件开发的技术 D．软件开发的思想 33． 基于构件的软件开发总是( D )。
A．使用现存的构件 B. 自己开发构件 C．修改现存的构件 D．使用现存的和开发新的构件 34．简单地说，软件的质量是指(C )。
A．软件满足需求说明的程度 B．软件性能指标的好坏 C．用户对软件的满意程度 D. 软件可用性的程度
二．简答题
1．什么是计算机系统？
答：计算机系统是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地对数据进行输入、处理、输出和存储的系统，由计算机硬件系统和计算机软件系统两大部分组成。
2．请解释冯?诺依曼所提出的“存储程序”概念。
答：把程序和数据都以二进制的形式统一存放在存储器中，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. 简述计算机硬件系统的五大部分。
答： ① 运算器
运算器又称算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit，ALU)，是计算机对数据进行加工处理的部件，它的主要功能是对二进制数进行加、减、乘、除等算术运算和与、或、非等基本逻辑运算，实现逻辑判断。运算器是在控制器的控制之下实现其功能的，运算结果由控制器发出的指令送到内存储器中。
② 控制器
控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器和操作控制器等组成，控制器是用来控制计算机各部件协调工作，并使整个处理过程有条不紊地进行。它的基本功能就是从内存中取出指令和执行指令，即控制器按程序计数器指出的指令地址从内存中取出该指令进行译码，然后根据该指令功能向有关部件发出控制命令，执行该指令。另外，控制器在工作过程中，还要接受各部件反馈回来的信息。
通常把运算器、控制器集成在一个大规模集成电路板上称为中央处理器，又称CPU(Central Processing Unit)。
③ 存储器
存储器是计算机的记忆装置，用于存放原始数据、中间数据、最终结果和处理程序。为了对存储的信息进行管理，把存储器划分成存储单元，每个单元的编号称为该单元的地址。各种存储器基本上都是以1个字节作为一个存储单元。存储器内的信息是按地址存取的，如要访问
存储器中的某个信息，就必须知道它的地址。向存储器里存入信息也称为“写入”，写入新的内容将覆盖原来的内容。从存储器里取出信息也称为“读出”，信息读出后并不破坏原来存储的内容，因此信息可以重复读出，多次利用。
通常把内存储器、运算器和控制器合称为计算机主机，也可以说主机是由CPU与内存储器组成的，而主机以外的装置称为外部设备，外部设备包括输入/输出设备、外存储器等。
④输入和输出设备
输入和出设备简称I/O(Input/Output)设备。用户通过输入设备将程序和数据输入计算机，输出设备将计算机处理的结果(如数字、字母、符号和图形)显示或打印出来。常用的输入设备有：键盘、鼠标器、扫描仪、数字化仪等；常用的输出设备有：显示器、打印机、绘图仪等。
4. 简述计算机系统的主要技术指标。
答：评价计算机的性能指标有很多，通常人们从计算机的字长、时钟周期和主频、运算速度、内存容量、数据输入输出最高速率等技术指标来评价计算机系统。
1．字长
在计算机中，用若干二进制位表示一个数或一条指令，前者称为数据字，后者称为指令字。字长的直接影响计算机的功能强弱、精度高低和速度快慢。计算机处理数据时，一次可以运算的数据长度称为一个“字”(Word)，字的长度称为字长。一个字可以是一个字节(Byte，简称B)，也可以是多个字节。常用的字长有8位（bit）、16位、32位、64位等。如某一类计算机的字由4个字节组成，则字的长度为32位，相应的计算机称为32位机。
2．时钟周期和主频
计算机的中央处理器对每条指令的执行是通过若干个微指令操作来完成的，这些微指令操作是按时钟周期的节拍来“动作”的，时钟周期的微秒数反映出计算机的运算速度。有时也用时钟周期的倒数——时钟频率(兆频)，即人们常说的主频来表示。一般说来，主频越高(时钟周期越短)，计算机的运算速度越快。但是，主频并不能全面准确地反映计算机的运算速度，而每秒钟执行百万条指令数(MIPS)指标则能较全面准确地反映计算机的运算速度。近十年来，微计算机的主频提高很快，例如，IBM PC/XT微机的CPU主频为4.77MHz，而Pentium 4 CPU的主频己超过1GMHz，并且在不断提高。
3．运算速度
计算机的运算速度是衡量计算机水平的一项主要指标，它取决于指令执行时间。运算速度的计算方法多种多样，目前常用单位时间内执行多少条指令来表示，而计算机执行各种指令所需时间不同。因此，常根据在一些典型题目计算中，各种指令执行的频度以及每种指令的执行时间来折算出计算机的等效速度。
4．内存容量
存储器的容量反映计算机记忆信息的能力，它常以字节为单位表示。存储器的容量越大，则存储的信息越多，计算机的功能越强。
计算机中的操作大多是与内存交换信息，但内存的存取速度相对CPU的算术和逻辑运算的速度要低1～2个数量级。因此，内存的读写速度也是影响计算机运行速度的主要因素之一。
为了度量信息存储容量，将8位二进制位(8bits)称为1个字节，字节是计算机中数据处理和存储容量的基本单位。1024个字节称为1K字节(1KB)，1024K个字节称1兆字节(1MB)，1024M个字节称为1G字节(1GB)，1024G个字节称为1T字节(1TB)，现在微型计算机主存容量大多数在兆字节以上。
5．数据输入输出最高速率
主机与外部设备之间交换数据的速率也是影响计算机系统工作速度的重要因素。由于各种外部设备本身工作的速度不同，常用主机所能支持的数据输入输出最大速率来表示。
5. 什么是接口？它的主要功能是什么？
答：在主机与外设进行数据交换时必领引入相应的逻辑部件解决两者之间的同步与协调、数据格式转换等问题，这些逻辑部件就称为输入输出接口，简称为接口。输入输出接口的基本功能有：
(1)实现数据缓冲，提供主机和设备交换信息过程中的数据缓冲机构，使主机与外设在工作速度上达到匹配。
(2)实现数据格式的转换，例如，当主机和设备的信号通路不同时的信号电平转换功能、数据传送中的格式（串行、并行）转换功能、直接内存访问中的额外需求等。
(3)提供外设和接口的状态，为 CPU更好地控制各种外设提供有效的帮助，交换主机和外围设备的状态信息。
(4)实现主机与外设之间的通讯联络控制，实现主机与设备之间的数据交换。
6. 简述程序设计过程的一般步骤。
答： 1．分析问题
在着手解决问题之前，应该通过分析，充分理解问题，明确原始数据、解题要求、需要输出的数据及形式等。
2．设计算法
算法是解题的过程。首先集中精力于算法的总体规划，然后逐层降低问题的抽象性，逐步充实细节，直到最终把抽象的问题具体化成可用程序语句表达的算法。这是一个自上而下、逐步细化的过程。
3．编码
利用程序设计语言表示算法的过程称为编码。 4．调试程序
调试程序包括编译和连接等操作。编译程序将源程序转换为目标程序，它对程序员编写的源程序进行语法检查，程序员根据编译过程中的错误提示信息，查找并改正源程序的错误后再重新编译，直到没有语法错误为止。大多数程序设计语言还要使用连接程序把目标程序与系统提供的库文件进行连接以得到最终的可执行文件。在连接过程中若程序使用了错误的内部函数名，将会引起连接错误。对于经过编译和连接，并最终运行结束的程序，程序员还要对程序执行的结果进行分析，只有得到正确结果的程序才是所需的程序。
7. 简述高级语言程序的运行过程。
答：使用高级语言编写程序的一般过程可以归纳为以下几个步骤：
(1) 使用文本编辑工具，逐条编写源程序的语句。保存源程序的文件时，文件的后缀名与所用的高级语言有关。
(2) 编译源程序文件，生成目标文件，文件后缀名通常为obj。 (3) 链接目标文件，生成可执行文件，文件后缀名通常为exe。 (4) 在计算机上运行可执行程序，并进行调试和维护。
程序的执行环境由操作系统提供，一般分为命令行环境和图形用户界面环境。在DOS
2016下《计算机科学导论》第1次作业
