计算机导论第二版答案冯诺依曼对现代计算机的主要贡献

大学计算机-计算思维导论

李旻先 minxianli@http://www.77cn.com.cn

南京理工大学计算机科学与工程学院

第3讲 冯.诺依曼计算机： 机器级程序及其执行理解“程序和数据如何被存储、如何被执行的”,有助 于构造和设计可执行的算法和程序，有助于复杂环境下 程序执行机制的理解

内容提要基本目标:

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理解程序及其硬件实现思维

基本思维：机器级算法与程序 机器指令与指令系统 存储器 存储程序 运算器与 控制器 机器级程序的执行；算法程序化 程序指令化 指令存储化 执行信号化

冯.诺依曼计算机：机器级程序及其执行 2.2.1 图灵机的思想与模型简介

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图灵机的思想与模型简介----图灵的贡献 ----图灵机：计算机的理论模型 ----指令、数据、程序与程序执行

图灵是谁?

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图灵及其贡献 图灵(Alan Turing, 1912~1954),出生于英国伦敦，19 岁入剑桥皇家学院，22 岁当选为皇家学会会员。 1937 年，发表了论文《论可计算数及其在判定问题中的应 用》,提出了图灵机模型，后来，冯〃诺依曼根据这个模型设 计出历史上第一台电子计算机。

1950 年，发表了划时代的文章：《机器能思考吗?》,成为了人工智能的开山之

2011年计算机导论修订第二版课后练习答案

第一章 一、简答题

1、什么是计算机？

计算机系统是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速的对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。一个计算机系统包括硬件和软件两大部分。

2、解释冯·诺依曼所提出的“存储程序”概念。

把程序和数据都以二进制的形式同意存放在存储器中，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、计算机有哪些主要的特点？

运算速度快`精度高

计算机的字长越长，其精度越高，现在世界上最快的计算机每秒可以运算几十万次以上。一般计算机可以有市纪委甚至几十位（二进制）有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。 具有逻辑判断和记忆能力

计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。能够进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。 高度的自动化和灵活性

计算机采取存储程序方式工作，即把编号的程序输入计算机，机器便可依次逐条执行，这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。

4、计算机有哪些主要的用途？

（1）科学计算 （2）数据处理 (3) 实时控制 （4）人工智能

（5）计算机辅

2011年计算机导论修订第二版课后练习答案

第一章 一、简答题

1、什么是计算机？

计算机系统是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速的对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。一个计算机系统包括硬件和软件两大部分。

2、解释冯·诺依曼所提出的“存储程序”概念。

把程序和数据都以二进制的形式同意存放在存储器中，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、计算机有哪些主要的特点？

运算速度快`精度高

计算机的字长越长，其精度越高，现在世界上最快的计算机每秒可以运算几十万次以上。一般计算机可以有市纪委甚至几十位（二进制）有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。 具有逻辑判断和记忆能力

计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。能够进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。 高度的自动化和灵活性

计算机采取存储程序方式工作，即把编号的程序输入计算机，机器便可依次逐条执行，这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。

4、计算机有哪些主要的用途？

（1）科学计算 （2）数据处理 (3) 实时控制 （4）人工智能

（5）计算机辅

第4章 冯.诺依曼计算机：机器级程序

及其执行

1、关于“图灵机”，下列说法不正确的是_____。 (A)图灵机给出的是计算机的理论模型；

(B)图灵机的状态转移函数，其实就是一条指令，即在q状态下，当输入为X时，输出为Y，读写头向右(R)、向左(L)移动一格或不动(N)，状态变为p；

(C)图灵机是一种离散的、有穷的、构造性的问题求解思路；

(D)凡是能用算法方法解决的问题也一定能用图灵机解决；凡是图灵机解决不了的问题人和算法也解决不了； (E)上述有不正确的。

答案是：E

2、关于“图灵机”和“计算”，下列说法不正确的是_____。

(A)计算就是对一条两端可无限延长的纸带上的一串0和1，一步一步地执行指令，经过有限步骤后得到的一个满足预先规定的符号串的变换过程；

(B)“数据”可被制成一串0和1的纸带送入机器中进行自动处理，被称为数据纸带；处理数据的“指令”也可被制作成一串0和1的纸带送入机器中，被称为程序纸带；机器一方面阅读程序纸带上的指令，并按照该指令对数据纸带上的数据进行变换处理。

(C)计算机器可以这样来制造：读取程序纸带上的指令，并按照该指令对数据纸带上的数据做相应的变换，这就是图灵机的基本思想

习题一

1. 什么是操作系统？它的主要功能是什么？

答：操作系统是用来管理计算机系统的软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，以方便用户使用的程序集合；

其主要功能有进程管理、存储器管理、设备管理和文件管理功能。 2. 什么是多道程序设计技术？多道程序设计技术的主要特点是什么？

答：多道程序设计技术是把多个程序同时放入内存，使它们共享系统中的资源； 特点：（1）多道，即计算机内存中同时存放多道相互独立的程序；

（2）宏观上并行，是指同时进入系统的多道程序都处于运行过程中； （3）微观上串行，是指在单处理机环境下，内存中的多道程序轮流占有CPU，交替执行。

3. 批处理系统是怎样的一种操作系统？它的特点是什么？

答：批处理操作系统是一种基本的操作系统类型。在该系统中，用户的作业（包括程序、数据及程序的处理步骤）被成批的输入到计算机中，然后在操作系统的控制下，用户的作业自动地执行；

特点是：资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力。 4. 什么是分时系统？什么是实时系统？试从交互性、及时性、独立性、多路性和可靠性几个方面比较分时系统和实时系统。

答：分时系统：一个计算机和许多终端设备连接，每个用户可以通过终端向

第一章 计算机系统概论

1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解：P3

计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。

硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8

? 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成； ? 指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问； ? 指令和数据均用二进制表示；

? 指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表

示操作数在存储器中的位置；

? 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； ? 机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。 7. 解释下列概念：

主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 解：P9-10

主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；（早期的运算器和控制器不

《计算机文化基础教程(第二版)》- 电子教案-

第一章 计算机与计算机文化1.1 计算机基础知识

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1.1 计算机基础知识 1.1.1 计算机的诞生与发展 1.计算机的发展 2.计算机的发展方向

1.1.2 计算机的特点与分类 1.计算机的特点 2.计算机的分类

1.1.3 计算机的应用

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1.1.1 计算机的诞生与发展 1.计算机的发展– 20世纪初，电子技术得到了迅猛的发展，这为第一台 20世纪初，电子技术得到了迅猛的发展，这为第一台 电子计算机的奠定了基础。 – 1943年，正值第二次世界大战，由于军事上弹道问题 1943年，正值第二次世界大战，由于军事上弹道问题 计算的需要，美国军械部与宾夕法尼亚大学合作，研 制电子计算机。 – 1945年底，第一台电子计算机研制成功，取名为 1945年底，第一台电子计算机研制成功，取名为 ENIAC(电子数字积分计算机)。 ENIAC(电子数字积分计算机)。 – 1946年2月15日，人们为ENIAC揭幕，所以，通常认为 1946年 15日，人们为ENIAC揭幕，所以，通常认为 世界

2011年计算机导论修订第二版课后练习答案 第一章 一、简答题 1、什么是计算机？

计算机系统是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速的对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。一个计算机系统包括硬件和软件两大部分。 2、解释冯·诺依曼所提出的“存储程序”概念。

把程序和数据都以二进制的形式同意存放在存储器中，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、计算机有哪些主要的特点？ 运算速度快`精度高

计算机的字长越长，其精度越高，现在世界上最快的计算机每秒可以运算几十万次以上。一般计算机可以有市纪委甚至几十位（二进制）有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。 具有逻辑判断和记忆能力 计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。能够进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。 高度的自动化和灵活性

计算机采取存储程序方式工作，即把编号的程序输入计算机，机器便可依次逐条执行，这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。

4、计算机有哪些主要的用途？

（1）科学计算 （2）数据处理 (3) 实时控制 （4）

计算机导论试题

一、判断题

总线是连接计算机内部多个功能部件的一组私有的信息通路。（ 2 ） 1.正确 2.错误

总线是连接计算机内部多个功能部件的一组公共信息通路。（ 1 ） 1.正确 2.错误

自动柜员机属于微型计算机的一种 。（ 2 ） 1.正确 2.错误

主页是指网站上显示主要内容的页面。（2 ） 1.正确 2.错误

主页不仅是链接到一个Web服务器时显示的第一个页面，而且拥有一个被称为“统一资源定位器URL”的唯一地址。（ 1 ） 1.正确 2.错误

只要带有Flash动画的网页都可以称为动态网页。（2） 1.正确 2.错误

正数的原码、补码和反码表示格式相同。（ 1 ） 1.正确 2.错误

整个计算机的运行是受CPU控制的。（ 1 ）

1.正确 2.错误

在文本段落中HTML语言会忽略多余的空格，最多只能空一个空格。（ 1 ）

1.正确

2009－2010学年 第一学期 考试科目：计算机导论（A卷）

(闭卷 120分钟)

系别_____________班级_____________学号____________ 姓名___________

一、单选题(每题1分,共60分)

1. 工业上的自动机床属于_C____。

A. 科学计算方面的计算机应用 B. 数据处理方面的计算机应用 C. 过程控制方面的计算机应用 D. 人工智能方面的计算机应用 2. 计算机的发展阶段通常是按计算机所采用的__B_____来划分的。 A. 内存容量 B. 电子器件 C. 程序设计语言 D. 操作系统 3. 下列数中最大的数是__B__。

A. (1100011)B B. (137)D C. (98)O D. (5E)H

4. 现在的计算机中用于存储数值数据使用最广泛的表示方法是__C___。 A. 符号加绝对值 B. 二进制反码 C. 二进制补码 D. 无符号整数 5. 计算机性能主要取决于__A_____。 A. 字长、运算速度、内存容量

B. 磁盘容量、显示器的分辨率、打印机的配置

C. 所配置的语言、所配置的操作