【2017年整理】大学计算机导论第1章 概述(答案)

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1、第 1 章 概 述习题( 答案)一 选 择 题1. D 2.C 3.D 4.B 5.A6. B 7. CD 8.C 9.A 10. ABC11.A 12.C 13.B 14.B 15. A16.A 17.C 18.A 19. ABC 20.B 21.ABCD 22.C 23. ABCDE二 简 答 题1 举 例 说 明 石 子 计 数 的 过 程早上放 10 头牛出去，就拿 10 颗小石子表示，晚上牛回来清数时，就以小石子的数量来逐个进行清点，看看是否一致。2 简 述 计 算 机 的 发 展 阶 段计 算 机 的 出 现 是 20 世 纪 最 辉 煌 的 成 就 之 一 ， 按 照 采 用 的

2、 电 子 器 件 划 分 ， 计 算 机 大 致 经历 了 四 个 阶 段 。1. 第一代计算机(19461957)其 主 要 特 征 是 逻 辑 器 件 使 用 了 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 。 第 一 台 计 算 机 需 要 工 作 在 有 空 调 的 房 间 里 ，如 果 希 望 它 处 理 什 么 事 情 ， 需 要 把 线 路 重 新 连 接 接 ， 把 成 千 上 万 的 线 重 新 焊 接 。1949 年 发 明 了 可 以 存 储

3、程 序 的 计 算 机 ， 这 些 计 算 机 使 用 机 器 语 言 编 程 ， 可 存 储 信 息 和自 动 处 理 信 息 ， 存 储 和 处 理 信 息 的 方 法 开 始 发 生 革 命 性 的 变 化 。第 一 代 计 算 机 体 积 大 、 运 算 速 度 低 、 存 储 容 量 小 、 可 靠 性 低 。 几 乎 没 有 什 么 软 件 配 置 ，主 要 用 于 科 学 计 算 。 尽 管 如 此 ， 第 一 代 计 算 机 却 奠 定 了 计 算 机 的 技 术 基 础 ， 如 二 进 制 、 自动 计 算 及 程 序 设 计 等 ， 对 以 后 计 算 机 的 发 展 产

4、生 了 深 远 的 影 响 。 其 代 表 机 型 有 ：ENIAC、 IBM650(小 型 机 )、 IBM709(大 型 机 )等 。2. 第二代计算机(19581964)其 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 部 件 ， 利 用 I/O处 理 机 提 高 了 输 入 输 出 能 力 。 这 不 仅 使 得 计 算 机 的 体 积 缩 小 了 很多 ， 同 时 增 加 了 机 器 的 稳 定 性 并 提 高 了 运 算 速 度 ， 而 且 计 算 机 的 功 耗 减

5、 小 ， 价 格 降 低 。 在软 件 方 面 配 置 了 子 程 序 库 和 批 处 理 管 理 程 序 ， 并 且 推 出 了 Fortran、 COBOL、 ALGOL等 高 级程 序 设 计 语 言 及 相 应 的 编 译 程 序 ， 降 低 了 程 序 设 计 的 复 杂 性 。 除 应 用 于 科 学 计 算 外 ， 它 还开 始 应 用 在 数 据 处 理 和 工 业 控 制 等 方 面 。 其 代 表 机 型 有 IBM7090、 IBM7094、 CDC7600等 。3. 第三代计算机(19651972)其 主 要 特 征 是 用 半 导 体 中 、 小 规 模 集 成 电

6、路 (Integrated Circuit， IC)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 ，这 使 得 计 算 机 的 体 积 和 耗 电 量 显 著 减 小 ， 而 计 算 速 度 和 存 储 容 量 却 有 较 大 提 高 ， 可 靠 性 也大 大 加 强 。 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

7、的 面 向 用 户 的 应 用 程 序 。 计 算 机 开 始 定 向 标 准 化 、 模 块 化 、 系列 化 ， 此 外 ， 计 算 机 的 应 用 进 入 到 许 多 科 学 技 术 领 域 。 代 表 机 器 有 IBM 360系 列 、 富 士 通F230系 列 等 。4. 第四代计算机(1972 年至今)其 主 要 特 征 是 使 用 了 大 规 模 和 超 大 规 模 集 成 电 路 ， 使 计 算 机 沿 着 两 个 方 向 飞 速 向 前 发展 。 一 方 面 ， 利 用 大 规 模 集 成 电 路 制 造 多 种 逻 辑 芯 片 ， 组 装 出 大 型 、 巨 型 计 算

8、机 ， 使 运 算速 度 向 每 秒 十 万 亿 次 、 百 万 亿 次 及 更 高 速 度 发 展 ， 存 储 容 量 向 百 兆 、 千 兆 字 节 发 展 ， 巨 型机 的 出 现 ， 推 动 了 许 多 新 兴 学 科 的 发 展 。 另 一 方 面 ， 利 用 大 规 模 集 成 电 路 技 术 ， 将 运 算 器 、控 制 器 等 部 件 集 成 在 一 个 很 小 的 集 成 电 路 芯 片 上 ， 从 而 出 现 了 微 处 理 器 。 微 型 计 算 机 、 笔记 本 型 和 掌 上 型 等 超 微 型 计 算 机 的 诞 生 是 超 大 规 模 集 成 电 路 应 用 的

9、直 接 结 果 ， 并 使 计 算 机很 快 进 入 到 寻 常 百 姓 家 。 完 善 的 系 统 软 件 、 丰 富 的 系 统 开 发 工 具 和 商 品 化 的 应 用 程 序 的 大量 涌 现 ， 以 及 通 信 技 术 和 计 算 机 网 络 的 飞 速 发 展 ， 使 得 计 算 机 进 入 了 一 个 快 速 发 展 的 阶 段 。现 在 很 多 国 家 正 在 研 制 新 一 代 的 计 算 机 ， 新 一 代 计 算 机 将 是 微 电 子 技 术 、 光 学 技 术 、超 导 技 术 、 电 子 仿 生 技 术 等 多 学 科 相 结 合 的 产 物 。 它 能 进 行

10、知 识 处 理 、 自 动 编 程 、 测 试 和排 错 ， 以 及 用 自 然 语 言 、 图 形 、 声 音 和 各 种 文 字 进 行 输 入 和 输 出 。 新 一 代 计 算 机 的 研 究 目标 是 打 破 计 算 机 现 有 的 体 系 结 构 ， 使 得 计 算 机 能 够 具 有 像 人 那 样 的 思 维 、 推 理 和 判 断 能 力 。已 经 实 现 的 非 传 统 计 算 技 术 有 超 导 计 算 、 量 子 计 算 、 生 物 计 算 、 光 计 算 等 。 未 来 的 计 算 机可 能 是 超 导 计 算 机 、 量 子 计 算 机 、 生 物 计 算 机 、

11、光 计 算 机 、 纳 米 计 算 机 或 DNA 计 算 机 等 。3. 简 述 中 国 计 算 机 的 发 展 历 程 。1. 华罗庚和我国第一个计算机科研小组华 罗 庚 教 授 是 我 国 计 算 技 术 的 奠 基 人 和 最 主 要 的 开 拓 者 之 一 。 当 冯 诺 依 曼 开 创 性 地 提 出并 着 手 设 计 EDVAC 时 ， 正 在 美 国 Princeton 大 学 工 作 的 华 罗 庚 教 授 参 观 过 他 的 实 验 室 ， 并经 常 与 他 讨 论 有 关 学 术 问 题 。 1952 年 ， 全 国 大 学 院 系 进 行 调 整 ， 他 从 清 华 大

12、 学 电 机 系 物 色 了闵 乃 大 、 夏 培 肃 和 王 传 英 三 位 科 研 人 员 ， 在 他 担 任 所 长 的 中 国 科 学 院 数 学 所 内 建 立 了 中 国 第一 个 电 子 计 算 机 科 研 小 组 。 1956 年 ， 在 筹 建 中 科 院 计 算 技 术 研 究 所 时 ， 华 罗 庚 教 授 担 任 筹 备委 员 会 主 任 。2. 第一代电子管计算机研制(19581964)我 国 从 1957 年 开 始 研 制 通 用 数 字 电 子 计 算 机 ， 1958 年 8 月 1 日 该 机 研 制 成 功 ， 可 以 表演 短 程 序 运 行 ， 标 志

13、 着 我 国 第 一 台 电 子 计 算 机 诞 生 。 为 纪 念 这 个 日 子 ， 该 机 定 名 为 八 一 型数 字 电 子 计 算 机 。 该 机 在 738 厂 开 始 小 量 生 产 ， 改 名 为 103 型 计 算 机 (即 DJS-1 型 )， 共 生 产38 台 。1958 年 5 月 我 国 开 始 了 第 一 台 大 型 通 用 电 子 计 算 机 (104 机 )研 制 (如 图 1.2 所 示 )， 以 前 苏联 当 时 正 在 研 制 的 -II 计 算 机 为 蓝 本 ， 在 前 苏 联 专 家 的 指 导 帮 助 下 ， 中 科 院 计 算 所 、 四机

14、部 、 七 机 部 和 部 队 的 科 研 人 员 与 738 厂 密 切 配 合 ， 于 1959 年 国 庆 节 前 完 成 了 研 制 任 务 。在 研 制 104 机 同 时 ， 夏 培 肃 院 士 领 导 的 科 研 小 组 首 次 自 行 设 计 于 1960 年 4 月 研 制 成 功 一台 小 型 通 用 电 子 计 算 机 ， 即 107 机 ， 1964 年 我 国 第 一 台 自 行 设 计 的 大 型 通 用 数 字 电 子 管 计 算机 119 机 研 制 成 功 ， 平 均 浮 点 运 算 速 度 达 到 5 万 次 /每 秒 。(3) 第二代晶体管计算机研制 (1

15、9651972)1965 年 研 制 成 功 的 我 国 第 一 台 大 型 晶 体 管 计 算 机 (109 乙 机 ， 共 用 2 万 多 支 晶 体 管 ， 3 万多 支 二 极 管 )。 对 109 乙 机 加 以 改 进 ， 两 年 后 又 推 出 109 丙 机 ， 为 用 户 运 行 了 15 年 ， 有 效 算题 时 间 10 万 小 时 以 上 ， 在 我 国 两 弹 试 验 中 发 挥 了 重 要 作 用 ， 被 用 户 誉 为 “功 勋 机 ”。同 时 华 北 计 算 所 先 后 研 制 成 功 108 机 、 108 乙 机 (DJS-6)、 121 机 (DJS-21

16、)和 320 机 (DJS-6)，并 在 738 厂 等 五 家 工 厂 生 产 。 哈 军 工 (国 防 科 大 前 身 )于 1965 年 2 月 成 功 推 出 了 441B 晶 体 管计 算 机 并 小 批 量 生 产 了 40 多 台 。(4) 第三代基于中小规模集成电路的计算机研制 (197320 世纪 80 年代初)我 国 于 1970 年 初 期 陆 续 推 出 大 、 中 、 小 型 采 用 集 成 电 路 的 计 算 机 。 1973 年 ， 北 京 大 学与 北 京 有 线 电 厂 等 单 位 合 作 研 制 成 功 运 算 速 度 每 秒 100 万 次 的 大 型 通 用 计 算 机 。 进 入 80 年 代 ，我 国 高 速 计 算 机 ， 特 别 是 向 量 计 算 机 有 了 新 的 发 展 。 1983 年 中 国 科 学 院 计 算 所 完 成 我 国 第 一台 大 型 向 量 机 （ 757 机