計算機科學導論機械工業(yè)出版社劉藝_瞿高峰_習題答案.doc

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第一章 緒論1. 和計算機相關的問題.2. 馮.諾依曼模型.3. 第一點:盡管這個模型能夠體現(xiàn)現(xiàn)代計算機的功能,但是它的定義太廣泛. 第二點:而且,并沒有清楚地說明基于這個模型的機器能夠完成的操作類型和數(shù)量.4. 輸入數(shù)據(jù)和程序.5. 存儲器,算術邏輯單元,控制單元和輸入/輸出單元.6. 存儲器是用來存儲的區(qū)域,在計算機處理過程中用來存儲數(shù)據(jù)和程序.7. 算術邏輯單元是進行計算和邏輯判斷的地方.8. 控制單元是用來對存儲器,算術邏輯單元,輸入/輸出單元等子系統(tǒng)的操作進行控制的單元.9. 輸入子系統(tǒng)負責從計算機外部接受輸入數(shù)據(jù)和程序;輸出子系統(tǒng)負責將計算機的處理結果輸出到計算機外部.10. 早期的計算機的存儲器存儲數(shù)據(jù).而完成某一任務的程序是通過操作一系列的開關或改變配線系統(tǒng)來實現(xiàn)的.而基于馮.諾依曼模型的計算機的存儲器主要用來存儲程序及其相應的數(shù)據(jù).11.編程在早期的計算機中體現(xiàn)為對系列開關的開閉和配線系統(tǒng)的改變.而馮.諾依曼模型通過詳細的第一計算機可以使用的不同指令集,從而使編程變得相對簡單.程序員通過組合這些不同的指令來創(chuàng)建任意數(shù)量的程序.從而改變了編程的概念.12. B13. C14. A15. B16. D17. C18. D19. C20. A21. D22. A23. C24. D25. D26. D 第三章 數(shù)的表示1. 將十進制轉換成二進制,則反復采用底數(shù)除法.將要轉換的數(shù)反復除2,所得余數(shù)做為從右往左的數(shù).直到除數(shù)為1,作為最左端的數(shù).2. 將所給的二進制的數(shù)每個二進制數(shù)字分別乘以它的權值,最后將每個二進制位乘以權值后的結果相加即得到相應的十進制數(shù).3. 第N位是2的N-1次冪.4. 第N位是10的N-1次冪.5. 符號加絕對值格式,二進制反碼格式和二進制補碼格式.6. 計算機定義一個最大的無符號整數(shù)的常量,這樣,計算機所能存儲的無符號整數(shù)就介于0到該常量之間.也就定義了一個存值范圍.7. 位數(shù)分配是指用以表示整數(shù)的二進制位數(shù).8. 因為8位的存儲單元中,范圍最大的無符號整數(shù)類型的范圍是0255,256超出其存儲范圍,在計算機中不能存儲.9. 計數(shù)和尋址. 10. 溢出. 11. 一樣.12. 符號加絕對值:在N位的存儲單元中,將該負數(shù)忽略其負號,然后轉換成N-1位的二進制數(shù),不足位數(shù)左邊補0.最后在最左邊加1.二進制反碼:在N位的存儲單元中,將該負數(shù)忽略其負號,然后轉換成N位的二進制數(shù),不足位數(shù)左邊補0.最后,將其每一位換成它的反碼形式.(0-1,1-0).二進制補碼: 在N位的存儲單元中,將該負數(shù)忽略其負號,然后轉換成N位的二進制數(shù),不足位數(shù)左邊補0.最后,將最右邊的所有0和首次出現(xiàn)的1保持不變,其余位取反.13. 0在符號加絕對值中的形式有N個0,表+0;最左邊為1其右邊帶上N-1個0,表-0.在二進制反碼中的形式有N個0,表+0;N個1,表-0.在二進制補碼中的形式有N個0.14. 符號加絕對值可以表示的數(shù)的范圍:-(2(N-1)-1) (2(N-1)-1).二進制反碼可以表示的數(shù)的范圍: -(2(N-1)-1) (2(N-1)-1).二進制補碼可以表示的數(shù)的范圍: -2(N-1) (2(N-1)-1).15. 最左邊一位在符號加絕對值中表示數(shù)的正負性.在二進制反碼中表示數(shù)的正負性.在二進制補碼中表示數(shù)的正負性.16.19.*20. C21. A22. D23. D24. B25. C26. D27. D28. C29. D30. D31. C32. B33. D34. 46*47.例子: 23. 23/2=111, 11/2=51, 5/2=21, 2/2=10, 剩1. 即:10111,所以其八位無符號整數(shù)即為00010111.48.例子: 41. 41/2=201, 20/2=100, 10/2=50, 5/2=21, 2/2=10, 剩1. 即:101001,所以其16位無符號整數(shù)為0000000000101001.49. 例子:-101, 去其負號. 101/2=501, 50/2=250, 25/2=121, 12/2=60, 6/2=30, 3/2=11, 剩1. 即:1100101. 其8位符號加絕對值即補足7位,再在最左邊加1表負數(shù). 即:11100101.50. 同上.51. 例子:-110, 去其負號, 110/2=550, 55/2=271, 27/2=131, 13/2=61, 6/2=30, 3/2=11, 剩1. 即:1101110. 其16位無符號整數(shù)位:0000000001101110,二進制反碼整數(shù)即為:1111111110010001.以下略.方法由上面依此類推.第四章 位運算略 第五章 計算機組成39.A40.B41.A42.D43.D44.D45.C46.A47.B48.A49.(234)50.D 51.A52.A53.C54.B55.D56.D57.A58.B59.C60.B 61.B62.A63.C64.B65.D66.C67.D68.D69.C70.C 71.A72.C73.B74.C75.B76.A77.C第六章 計算機網(wǎng)絡1.模型是標準化組織制定的用于網(wǎng)絡設計的指南；協(xié)議是用于控制網(wǎng)絡或交互式網(wǎng)絡種不同設備間交互的一系列規(guī)則。舉例：OSI模型，TCPIP協(xié)議。2.OSI模型有7層結構：7，應用層，6.表示層，5.會話層，4.傳輸層，3.網(wǎng)絡層，2.數(shù)據(jù)連接層，1.物理層3.物理層和數(shù)據(jù)連接層，網(wǎng)絡層，傳輸層，應用層4.物理層負責在物理介質中傳輸位流；數(shù)據(jù)連接層將位組成叫做幀的邏輯單元；網(wǎng)絡層負責原站點和目的站點之間包的傳送；傳輸層負責整個消息的源至目的地的傳送；會話層用來控制用戶間的會話；表示層關心的是兩個系統(tǒng)間所交換的信息的語法（格式）和語義（意義），它基于不同的系統(tǒng)使用不同德編碼這個事實；應用層使得用戶都可以訪問軟件。5.點對點傳送：當一個站點接收到幀的地址，他會將源地址該為自己的地址，目的地址改為下一個站點的地址；源至目的地的傳送：是獨立包的端到端的傳送，如果包丟失，他必須重發(fā)，確保它被正確的目的端得傳輸層。6.幀包含網(wǎng)絡層的信息，數(shù)據(jù)鏈接路層通過加入報頭和報尾來接受或中間定義幀。消息是由一個或多個包組成的。7.會話層防止系統(tǒng)或網(wǎng)絡出錯加入了同步點的結點，已進行備份傳輸。8.總線拓撲架構，星型拓撲結構，環(huán)形拓撲結構。9.中繼器：是使數(shù)據(jù)再生的電子設備，他延伸了網(wǎng)絡的物理長度；網(wǎng)橋：是一個通信控制器，他可以吧長總線變?yōu)橐恍┹^小的段，每一個小段都是獨立的通信段；路由器：是連接局域網(wǎng)，城域網(wǎng)，廣域網(wǎng)的設備；網(wǎng)關：是充當協(xié)議轉換器的連接設備10.UDP：用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議，是其中比較簡單的協(xié)議，他是一個端到端的協(xié)議，傳輸時只提供端到端的基本傳輸需要；TCP：傳輸層控制協(xié)議，為應用程序提供了完整的傳輸層服務，是可靠的傳輸協(xié)議。TCP將消息分成按順序標記的連續(xù)的段，如果一個段丟失，則從發(fā)此段。段在接收端如果失序，可在序列標記機制的幫組下排序。11.TCP/IP要求互聯(lián)網(wǎng)上鏈接的每臺計算機都有一唯一的國際地址，這個地址有時候稱互聯(lián)網(wǎng)地址或IP地址。12.TCP/IP的應用層等同于OSI模型中會話層，表示層和應用層的結合。13.FTP，文件傳輸協(xié)議，是互聯(lián)網(wǎng)上用于從一個機器向另一個機器傳送文件的標準協(xié)議。14.TEINET是互聯(lián)網(wǎng)上允許遠程登錄的一個通用的客戶-服務器程序。15.SMTP是簡單郵件傳輸協(xié)議。16.當用戶到計算機實驗室直接訪問計算機時，稱之為本地登錄，另一方面，當用戶在家中遠程訪問同一臺計算機時則稱為遠程登錄。17.靜態(tài)文檔：有固定的內容，它們在服務器端生成，并且只能被復制。動態(tài)文檔：是駐留在服務器端得程序，當瀏覽器發(fā)送請求服務器就運行改程序并將結果返回瀏覽器中運行?；顒游臋n：是程序，但是他們不能在服務端運行，相反瀏覽器需要請求程序的傳送。答案：18.b 19.c 20.b 21.c 22.d 23.d 24.a 25.c 26.a 27.b 28.b 29.d 30.b 31.c 32.a 33.b 34.c 35.a 36.a 37.d 38.b 39.b 40.b 41.d 42.c 43.c 44.d 45.a 46.b 47.a 48.a第七章 操作系統(tǒng)1.操作系統(tǒng)和應用程序都是軟件，只不過操作系統(tǒng)是一種使得其他程序更加方便有效執(zhí)行的程序。2.網(wǎng)絡化和交互網(wǎng)絡化的發(fā)展擴大了操作系統(tǒng)的內涵，產(chǎn)生了一種新的操作系統(tǒng)。3.單道程序在過去很流行，但是他還是值得一提，因為她有助于了解多道程序，在單道程序里，大多是內存專用于單一的程序，僅僅一小部分用來轉載操作系統(tǒng)。多道程序：同一時刻可以裝入多個程序并且能夠同時執(zhí)行這些程序。4.內存管理器，進程管理器，設備管理器文件管理器，用戶界面。5.多道程序使用的第一種技術稱為分區(qū)調度，這種模式下，內存被分為幾個不定長的分區(qū)；分頁調度改進了分區(qū)調度的效率，在這種模式下，內存被分為大小相等的若干個部分稱為幀，程序則被稱為大小相等的部分稱之為頁。6.內存被分為大小相等的若干個部分稱為幀，程序則被稱為大小相等的部分稱之為頁。7.因為在請求分頁調度中，內存可以同時載入多個程序的頁。8.類似于分頁調度的技術是分段調度。9.虛擬內存是劃分硬盤上的空間，物理內存是你插在計算機里面的內存條，物理內存比虛擬內存快。10.程序是由程序員編寫的一組穩(wěn)定的指令，存在硬盤上，他可能會也可能不會成為作業(yè)；進程是駐留在進程中的作業(yè)；進程是執(zhí)行中的程序。11.程序駐留在硬盤中，作業(yè)駐留在硬盤或內存中，進程駐留在內存中。12.狀態(tài)圖顯示了每個實體狀態(tài)。13.就緒狀態(tài)，運行狀態(tài)，等待狀態(tài)；14.就緒狀態(tài)，運行狀態(tài)，等待狀態(tài)，保持狀態(tài)，終止狀態(tài)；15.就緒狀態(tài)，等待狀態(tài)，終止狀態(tài)；16.作業(yè)調度器將作業(yè)從保持狀態(tài)轉入就需狀態(tài)，或是從運行狀態(tài)轉入終止狀態(tài)；進程調度器是將程序從一個狀態(tài)轉入另一個狀態(tài)。17.為處理多個進程和作業(yè)，所以需要隊列。18.1所謂死鎖: 是指兩個或兩個以上的進程在執(zhí)行過程中,因爭奪資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象,若無外力作用,它們都將無法推進下去.此時稱系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)或系統(tǒng)產(chǎn)生了死鎖,這些永遠在互相等待的進程稱為死鎖進程. 2、在計算機操作系統(tǒng)中，一些進程需要一些資源才能運行，但這些資源被其他進程所占用，該進程始終得不到所需要的資源，則會產(chǎn)生餓死。19.設備管理器是輸入或者輸出管理器負責訪問輸入或輸出設備。它不停的監(jiān)視所有的輸入輸出設備，保證它們正常運作；它為每一個（或類似）輸入輸出設備維護一個或多個隊列。他使用不通的方式來訪問輸入輸出設備。20.文件管理器用來控制對文件的訪問；用來管理文件的創(chuàng)建，刪除和修改。命名文件；管理文件的存儲；負責歸檔和備份。21.A22.A23.A24.D25.B C26.D27.C28.A B 29.C30.?31.A32.A33.A34.D35.C36.C37.A38.D39.A40.B41.D42.A43.D44.C45.B第八章 算法16 D 17 C 18 C 19 B 20 A 21 C 22 A 23 C 24 B 25 D 26 B 27 B 28 A 29 C 30 D 31 B 32 D 33 A 34 A 35 A36 B 37 A 38 B 39 C( 題目20答案不確定 )第九章 程序語言設計略第十章 軟件工程10.1 軟件生命周期 軟件的生命周期：一個軟件從定義、開發(fā)、使用和維護，直到最終被廢棄，要經(jīng)歷一個漫長的周期。a)問題定義b)可行性研究c)需求分析d)軟件設計（總體設計和詳細設計）e)編寫程序（軟件開發(fā)全部工作量的10%-20%）f)測試（軟件開發(fā)全部工作量的40%-50%）Boehm指出：軟件是程序以及開發(fā)、使用和維護程序需要的所有文擋?！霸谲浖芷谥校_發(fā)過程包括四個階段：分析、設計、實現(xiàn)和測試。 系統(tǒng)生命周期 系統(tǒng)開發(fā)的階段10.1.1 分析階段整個開發(fā)過程始于分析階段，這個階段顯示程序包應該做什么。在分析階段包括四個步驟：定義用戶、定義要求、定義需求和定義方法。1、 定義用戶軟件包可以為一般用戶或特殊用戶而設計，2、 定義要求確定用戶后，分析員開始定義要求。在這個階段，最好的答案來自于用戶。用戶或用戶代表清楚地定義了他們對軟件的期望。3、 定義需求在用戶要求的基礎上，分析員能夠準確地定義系統(tǒng)的需求。4、 定義方法最后，在用清晰的術語定義好需求后，系統(tǒng)分析員就選擇適當?shù)姆椒▉頋M足這些需求。10.1.2 設計階段設計階段定義系統(tǒng)怎樣完成在分析階段所定義的要求。在設計階段，確定了系統(tǒng)，完成了文件和（或）數(shù)據(jù)庫的設計。1、 模塊化整個程序包劃分成許多小的模塊。每個模塊經(jīng)過設計、測試并通過主程序與其他模塊進行連接。2、 工具3、 在設計階段使用許多工具，其中最常用的是結構圖。結構圖顯示了如何將軟件包分解成邏輯步驟，每個步驟就是一個獨立的模塊。結構圖也顯示了各部分（模塊）之間的相互作用。10.1.3 實現(xiàn)階段在實現(xiàn)階段，創(chuàng)建實際的程序。1、 工具流程圖和偽代碼。2、 編碼10.1.4 測試階段1、黑盒測試黑盒測試即在不知道程序內部也不知道程序是怎么工作的情況下測試程序。2、白盒測試白盒測試是程序員的責任，他們準確地知道程序內部發(fā)生了什么。你必須確保每一條指令和每一種可能情況都已經(jīng)被測試過。10.2 開發(fā)過程模型10.2.1 瀑布模型分析在這個模型中，開發(fā)過程只是向一個方向流動。這就意味著前一個階段完成后才能開始下一個階段。設計實現(xiàn)測試瀑布模型其中一個優(yōu)點是：在下一階段開始之前各個階段都已經(jīng)完成了。缺點是：在定位問題上有困難，必須要調查整個過程。10.2.2 增量模型該過程在一系列步驟中開發(fā)。軟件小組首先完成整個軟件包的簡化版本。這個版本代表了整個軟件包但不包括細節(jié)。第一個簡化版本通常只包括主模塊以及對空白子模塊的調用。在第二個版本中，更多的子模塊將被完成，然而還有很多沒有完成（它們僅僅在通信）。再次測試軟件包以證明主模塊可以正確地調用子模塊。10.3 模塊化模塊化意味著將大項目分解成較小的部分，以便能夠容易理解和處理。10.3.1 工具結構圖：用于過程化編程以顯示過程或函數(shù)之間的關系。類圖：用于面向對象編程以顯示類之間的關系。10.3.2 耦合耦合是對兩個模塊互相綁定緊密程度的度量。越緊耦合的模塊，它們的獨立性越差。為了讓模塊盡可能獨立，應該希望它們松散耦合。1、 數(shù)據(jù)耦合（耦合的最佳方式）只從調用函數(shù)向被調用函數(shù)傳遞最少的需求數(shù)據(jù)。2、 特征耦合如果參數(shù)是諸如數(shù)組或結構這樣的符合對象，函數(shù)之間是特征耦合。3、 控制耦合控制耦合傳遞的是標記，它可用于指示函數(shù)的邏輯流程。4、 全局耦合全局耦合用全局變量來進行兩個或更多函數(shù)之間的通訊。5、 內容耦合在一個函數(shù)直接引用另一個函數(shù)的數(shù)據(jù)或語句時產(chǎn)生這種耦合。10.3.3 內聚內聚是程序中處理相關過程相關緊密程度的度量。1、 功能內聚帶有功能內聚的模塊僅僅包含一個處理過程。這是一個高級別的內聚，并且是你應該盡力建模的級別。2、 順序內聚帶有順序內聚的模塊包含兩個或更多緊密聯(lián)系在一起的相關任務，通常一個流程的輸出作為另一個的輸入。3、 通信內聚通信內聚將使用同一數(shù)據(jù)的處理過程合并。4、 過程內聚過程內聚合并由控制流程連接的不相關的處理過程。5、 順時內聚6、 邏輯內聚和巧合內聚10.4 質量10.4.1 質量定義優(yōu)質軟件的定義：軟件能夠滿足用戶顯示或隱式的需求，文檔齊全，符合組織的操作標準，在其開發(fā)使用的硬件上高效運行。10.4.2 質量因素可操作性、可維護性、可遷移性對軟件可操作性而言重要的因素有：準確性、效率、可靠性、安全性、及時以及實用性。對軟件可維護性而言重要的因素有：可變性、可修正性、靈活性以及可測試性。對軟件可遷移性而言重要的因素有：代碼可重用性、互操作性、可移植性。10.5 文檔用戶文檔和系統(tǒng)文檔。答案：1軟件工程：利用合理的工程方法和原則獲得在真實機器上工作的可靠軟件。2意味著軟件和其他產(chǎn)品一樣，周期的重復一些階段。4分析，設計，實現(xiàn)，測試5分析階段：（1）定義用戶，（2）定義要求（3）定義需求（4）定義方法6見導論書165頁7見導論書165頁8耦合：是對兩個模塊相互綁定緊密程度的度量。越緊耦合的模塊，獨立性越差。 內聚：是程序中處理過程相關緊密度的度量。選擇題：9 b 10 d 11 d 12 a 13 c 14 b 15 c 16 c 17 d 18 b 19 a 20 b 21 a 22 d 23 a 24 b 25 d 26 a 27 內容耦合 28 d 29 c 30 b 31 a 32 c 33 a 34 b 35 c 36 c 37 a 38 b 39 c