《计算机组成与结构》复习题及答案

【计算机组成与结构】是计算机科学的基础课程，涵盖了计算机硬件的基本组成部分、工作原理以及与软件的交互。复习这些内容对于理解和解决计算机相关问题至关重要。以下是对相关知识点的详细阐述： 1. **计算机系统组成**：计算机系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。运算器执行算术和逻辑运算，控制器负责协调和控制整个系统的工作，存储器用于存储数据和程序，输入设备用于将信息送入计算机，输出设备则将结果展示给用户。 2. **机器语言与高级语言**：机器语言是计算机能直接执行的二进制指令集，而高级语言如C、Java等是与机器无关的，需要经过编译或解释才能转化为机器语言。汇编语言介于两者之间，是机器语言的符号表示，比机器语言更易读，但仍然依赖于特定的机器架构。 3. **冯诺依曼计算机模型**：冯诺依曼计算机模型定义了现代计算机的基本结构，包括存储程序概念，即数据和程序都存储在内存中，由控制器按顺序执行。它不是虚拟的，而是实际计算机的设计基础，大多数现代计算机依然遵循这一设计原则。 4. **硬件与软件的优势**：硬件在速度方面优于软件，执行速度更快，而软件则更灵活，适应性更强，可以实现各种复杂的逻辑和算法。实现容易性通常是软件的优势，而成本则取决于具体的应用场景。 5. **计算机层次结构**：高级语言计算机、OS语言计算机和汇编语言计算机都是虚拟机的层次，它们抽象了底层的机器语言，提供更高级别的编程接口。机器语言是最底层的，直接对应硬件操作。 6. **计算机发展史的划分**：计算机发展被划分为四代，主要依据是所使用的物理器件，从真空管到晶体管，再到集成电路，最后到大规模集成电路。 7. **微型计算机出现的时代**：微型计算机出现在计算机发展的第三代，即集成电路时代，使得个人计算机成为可能。 8. **计算机分类**：大型计算机通常用于大型企业和科研机构，适合处理大量数据和复杂计算；巨型计算机是高性能计算的代表，适合高速度、大容量的任务；小型计算机如VAX、PDP，以及工作站都是高性能计算平台，而微型计算机则普及到个人用户。 9. **应用领域的匹配**：卫星与运载火箭轨道计算属于科学计算；企业信息系统处理数据处理任务；程控机床加工需要计算机控制；智能机器人则涉及人工智能领域。 10. **英文缩写的含义**：CPU代表中央处理器，ALU是算术逻辑单元，DBMS是数据库管理系统，CMD/CAD分别代表计算机辅助设计和计算机辅助制造。 11. **操作系统的作用**：操作系统是管理计算机硬件和软件资源的核心软件，负责调度、存储管理和设备控制等。 12. **硬件直接运行的程序**：计算机硬件直接执行的是已经编译好的目标程序，而不是源代码或高级语言程序。 13. **源程序到目标程序的转换**：这个过程称为编译，源程序通过编译器转化为与特定硬件平台兼容的目标程序。 14. **反映计算机基本功能的是**：计算机的基本功能通过指令系统来体现，它是计算机硬件能够执行的操作的集合。 **填空题部分答案**： 1. 计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备构成。 2. 信号分为数据信号、控制信号、地址信号，通常通过数据总线、控制总线、地址总线传输。 3. 第一台电子计算机是ENIAC，第一个程序存储计算机是EDVAC。 4. 起始时间、主要逻辑部件类型、代表机型分别为： - 第一代：1946年，真空管，ENIAC - 第二代：1950s，晶体管，IBM 7090 - 第三代：1960s，集成电路，IBM System/360 - 第四代：1970s，大规模集成电路，Apple II 5. 计算机按规模分类：巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机、个人计算机。 6. 远程终端连接的系统称为计算机网络，ARPA网诞生于1969年，TCP/IP协议在UNIX操作系统上开发，演化为Internet。 7. 1990年10月我国颁布《计算机软件保护条例》。 8. 计算机应用领域可划分为科学计算、数据处理、过程控制、人工智能等。 以上内容详细地解析了《计算机组成与结构》复习题中的关键知识点，涵盖了计算机硬件、软件、发展历程和应用等多个方面。通过深入理解和掌握这些知识，有助于提升对计算机系统整体运作的理解和应用能力。