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《计算机概论》老师画的重点简答题答案 第二章习题 复习题 1．简述冯?诺依曼原理，冯?诺依曼结构计算机包含哪几部分部件，其结构以何部件为中心？ 答：冯?诺依曼理论的要点包括：指令像数据那样存放在存储器中，并可以像数据那样进行处理；指令格式使用二进制机器码表示；用程序存储控制方式工作。这3条合称冯?诺依曼原理 冯?诺依曼计算机由五大部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，整个结构一般以运算器为中心，也可以以控制器为中心。 (P52-P55) 8．试解释下列基本概念：机器语言、汇编语言、高级语言。 答：机器语言，最早的计算机只有机器语言，计算机能直接执行用机器语言所编的程序。机器语言是由二进制代码表示的计算机机器指令和数据组合而成。 汇编语言，到 50 年代，人们想出了用一些具有一定含义的文字、符号和数字，按规定的格式来表示各种不同的机器指令，称为“助记符”。例如，用“ADD”表示加法，“MOV”表示数据传输等。再用这些助记符来编写程序，这就是汇编语言。 高级语言，也称为算法语言，它定义了一套基本符号以及怎样使用这套基本符号设计程序的规则。算法语言比较接近数学语言，与具体机器无关，直接学习该高级语言的规则就可以使用计算机解决自己的问题，例如C、C++、Java等。 (P45-P48) 9．计算机软件系统可以分为哪几类？ 答：计算机软件系统可以分为系统软件和应用软件两大类。 (P64) 22、运用所学知识，试分析哈佛结构对比冯诺依曼结构具备哪些优点？ 答：哈佛结构与冯?诺依曼结构的主要区别在于其将指令和数据分别进行存储管理，而两者基本组成是相同的。由于结构上的区别，哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率，其程序指令和数据指令分开组织和存储的，执行时可以预先读取下一条指令。哈佛结构采用程序和数据空间独立的体系结构，目的是为了减轻程序运行时的访存瓶颈。哈佛结构在并行性上要优于冯?诺依曼结构，但其实现相对复杂，在早期应用较少。 (P54-55) 第三章习题 复习题 1．计算机由哪几部分组成，其中哪些部分组成了中央处理器？ 答：计算机硬件系统主要由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备等五部分组成 其中，运算器和控制器组成中央处理器（CPU）。 （P69） 2．试简述计算机多级存储系统的组成及其优点？ 答：多级存储系统主要包括：高速缓存、主存储器和辅助存储器。 把存储器分为几个层次主要基于下述原因： （1）合理解决速度与成本的矛盾，以得到较高的性能价格比。 （2）使用磁盘、磁带等作为外存，不仅价格便宜，可以把存储容量做得很大，而且在断电时它所存放的信息也不丢失，可以长久保存，且复制、携带都很方便。 (P74-P75) 3．简述Cache的工作原理，说明其作用。 答：Cache的工作原理是基于程序访问的局部性的。即主存中存储的程序和数据并不是CPU每时每刻都在访问的，在一段时间内，CPU只访问其一个局部。这样只要CPU当前访问部分的速度能够与CPU匹配即可，并不需要整个主存的速度都很高。 Cache与虚拟存储器的基本原理相同，都是把信息分成基本的块并通过一定的替换策略，以块为单位，由低一级存储器调入高一级存储器，供CPU使用。但是，虚拟存储器的替换策略主要由软件实现，而Cache的控制与管理全部由硬件实现。因此Cache效率高并且其存在和操作对程序员和系统程序员透明，而虚拟存储器中，页面管理虽然对用户透明，但对程序员不透明；段管理对用户可透明也可不透明。 Cache的主要作用是解决了存储器速度与CPU速度不匹配的问题，提高了整个计算机系统的性能 6．简述RAM元件与ROM元件的存储原理的区别及其应用领域？ 答：随机存取存储器（Random-Access Memory，简称RAM）要求能随机地对存储器中的任何单元进行存取，且与存取的时间和该单元的物理位置无关。 只读内存（Read-Only Memory，简称ROM）是一种在机器运行过程中只能读出、不能写入信息的存储器，采用非易失性器件制造，在没有电源供电的情况下，其存储的信息也能长期保存。 主内存和高速缓冲存储器通常采用RAM，而ROM在计算机中主要用来保存出厂的一些固定设置和系统硬件引导程序，即通常所谓BIOS，ROM技术也用于一些固件产品中。 (P75-P77) 7．I/O设备主要包含哪几类，并分别举例？ 答：机-机通信设备，如调制解调器（Modem）或组网用的网卡 计算机信息的驻存设备，即计算机的外存储设备，如磁盘、光盘等 人-机交互设备，就是人和计算机间交流信息的设备，如键盘、图形扫描仪、摄像机、语言识别器等 (P80-81) 21．叙述“输入”和“输出”的概念，并举例说出3种以上的计算机输入和输出设备 答：“输入”，就是通过输入设备，把人的五感可以识别的