计算机科学导论第五版第二章答案,(计算机科学导论第2章答案.docx

(计算机科学导论第2章答案

第2章 计算机体系结构与组织习题(答案)一． 选择题1．D2．D3．D4．D5．C6．B7．A 8． C 9．A10．C11．A 12．C 13．C14．C15．A16．A17．B18．A二． 简答题1．试简单叙述计算机采用二进制的原因。答：计算机只认识二进制编码形式的指令和数据。因此，包括数字、字符、声音、图形、图像等信息都必须经过某种方式转换成二进制的形式，才能提供给计算机进行识别和处理。在计算机中采用二进制，是因为物理上实现容易。由于二进制只有两个状态0和1，这正好与物理器件的两种状态相对应，例如电压信号的高与低，门电路的导通与截止等；而十进制电路则需要用十种状态来描述，这将使得电路十分复杂，处理也十分困难。因此，采用二进制将使得计算机在物理上实现简单，且具有可靠性高、处理简单、抗干扰能力强等优点。2．什么是定点数，它分为哪些种类？答：所谓定点数，就是指计算机在运算过程中，数据中小数点的位置固定不变。其中小数点的位置是由计算机设计者在机器的结构中指定一个不变的位置，而不一定都必须具有小数点的指示装置。定点数一般有小数和整数两种表示形式。定点小数是把小数点固定在数据数值部分的左边，符号位的右边；定点整数则把小数点固定在数据数值部分的右边。3．简要叙述声音的编码过程。答：计算机获取声音信息的过程即是声音信号数字化的处理过程。经过数字化处理后的数字声音信息才能被计算机所识别和处理。声音被计算机处理的过程主要经过音频信号的采样、量化和编码几个过程。4．简述计算机软件系统的分类。(系统软件和应用软件两方面)软件是指能在计算机上运行的各种程序，包括各种有关的文档。通常将软件分为系统软件和应用软件两大类。1．系统软件可以把软件分成若干层，最内层是对硬件的扩充与完善，而外层则是对内层的再次扩充与完善。一般把靠近内层、为方便使用和管理计算机资源的软件，称为系统软件。系统软件通常是负责管理、控制和维护计算机的各种软硬件资源，并为用户提供一个友好的操作界面，以及服务于一般目的的上机环境。系统软件包括操作系统、计算机的监控管理程序、高级程序设计语言的编译和解释程序以及系统服务程序等。操作系统在系统软件中处于核心地位，其他的系统软件在操作系统的支持下工作；高级程序设计语言的编译和解释程序，将软件工程师编写的软件“翻译”成为计算机能够“理解”的机器语言；系统服务程序为计算机系统的正常运行提供服务。2．应用软件应用软件是针对某个应用领域的具体问题而开发和研制的程序，它由专业人员为各种应用目的而开发。应用软件必须在系统软件的支持下才能工作，它具有很强的实用性和专业性，正是由于应用软件的开发和使用，才使得计算机的应用日益渗透到社会的各行各业。应用软件可以由用户自己开发，也可在市场上购买。常用的应用软件有：文字处理软件，如WPS、Word等；电子表格软件，如Excel、Lotus等；图形处理软件，如 3DMAX等；课件制作软件，如PowerPoint、Authorware等；多媒体处理软件，如RealPlay、MediaPlayer等。5．存储器的功能是什么？答：现代计算机是以存储器为中心的计算机系统，存储器是计算机的重要组成部分。当利用计算机完成某项任务时，首先把解决问题的程序和所需数据存于存储器中，在执行程序时再由存储器快速地提供给处理机。显然，存储器的功能是存储信息，被存储的信息包括程序信息和数据信息等。6. 存储器的主要指标是什么？答：存储器作为计算机系统的核心部件之一，有必要对其性能进行描述。描述一个存储器性能优劣的主要指标有存储容量、存储周期和存取时间、可靠性、性能价格比、功耗、可靠性等。7. 简述存储器的三级存储体系分层结构。三级结构的存储器系统，是围绕读写速度尚可、存储容量适中的主存储器来组织和运行的，并由高速缓冲存储器缓解主存读写速度慢、不能满足CPU运行速度需要的矛盾；用虚拟存储器更大的存储空间来解决主存容量小、存不下规模更大的程序与更多数据的难题，从而达到使整修存储器系统有更高的读写速度、更大的存储空间、相对较低的制造与运行成本的要求。追求整修存储器系统有更高的性能价格比是三级存储体系结构的核心思想。这种三级结构的存储器系统的运行原理是建立在程序运行的局部性原理之上的。程序运行的局部性原理体现在：(1) 时间的局部性原理。在一小段时间内，最近被访问过的程序和数据很可能再次被访问。(2) 空间局部性原理。即最近被往往集中在一小片存储区域中。(3) 指令执行顺序的局部性原理。指令顺序执行比转移执行的可能性要大。在三级结构的存储器系统中，所存储的信息必须满足如下原则： 一致性原则即同一个信息会同时存放在几个级别的存储器中，此时，这一信息在几个级别的存储器中必须保持相同的值。 包含性原则处在内层(即靠近CPU)存储器中的信息一定被包含在各外层