计算机导论考试重点

第一章

17.简述计算机科学与技术学科的根本问题及研究范畴。

计算机科学与技术学科的根本问题是什么能被有效地自动化。问题的符号表示及其处理过程的机械化、严格化的固有特性，决定了数学是计算机科学与技术学科的重要基础之一，数学及其形式化描述、严密的表达和计算是计算机科学与技术学科所用的重要工具，建立物理符号系统并对其实施变换是计算机科学与技术学科进行问题描述和求解的重要手段。

计算机科学与技术的研究范畴包括计算机理论、硬件、软件、网络及应用等，按照研究的内容，也可以划分为基础理论、专业基础和应用三个层面。

计算机理论的研究包括离散数学、算法分析理论、形式语言与自动机理论、程序设计语言理论、程序设计方法学；计算机硬件的研究包括元器件与存储介质、微电子技术、计算机组成原理、微型计算机技术、计算机体系结构；计算机软件的研究包括程序设计语言的设计、数据结构与算法、程序设计语言翻译系统、操作系统、数据库系统、算法设计与分析、软件工程学、可视化技术；计算机网络的研究包括网络结构、数据通信与网络协议、网络服务、网络安全；计算机应用的研究及人－机工程包括计算机应用的研究、软件开发工具、完善既有的应用系统、开拓新的应用领域、人－机工程、研究人与计算机的交互和协同技术。

第二章

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。

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的存储器中，即内层存储器中的全部信息一定是各外层存储器中所存信息中一小部分的副本，这是保证程序正常运行、实现信息共享、提高系统资源利用率所必需的，反之则不成立。

10. 什么是接口？它的主要功能是什么？

答：在主机与外设进行数据交换时必领引入相应的逻辑部件解决两者之间的同步与协调、数据格式转换等问题，这些逻辑部件就称为输入输出接口，简称为接口。输入输出接口的基本功能有：

(1)实现数据缓冲，提供主机和设备交换信息过程中的数据缓冲机构，使主机与外设在工作速度上达到匹配。

(2)实现数据格式的转换，例如，当主机和设备的信号同谋不同时的信号电平转换功能、数据传送中的格式（串行、并行）转换功能、直接内存访问中的额外需求等。

(3)提供外设和接口的状态，为 CPU更好地控制各种外设提供有效的帮助，交换主机和外围设备的状态信息。

(4)实现主机与外设之间的通讯联络控制，实现主机与设备之间的数据交

换。

第三章

3. 简述机器语言和汇编语言的共同特点。

汇编语言具有一个本质上与机器语言一一对应的指令系统。大多数情况下，一条汇编指令直接对应一条机器指令，少数汇编指令对应几条机器指令，所以，汇编语言的实质和机器语言是相同的。与机器指令一样，汇编指令直接针对计算机硬件进行操作，要求程序员具有较为深厚的计算机专业知识；每一条指令只能实现一个非常细微的操作（例如移动、自增），因而源程序一般比较冗长、复杂、容易出错。

9．简述语义处理的功能。

答：编译过程中的语义处理实现两个功能：

(1) 审查每个语法结构的静态语义，即验证语法结构合法的程序是否真正有意义，有时把这个工作称为静态语义分析或静态审查。

(2) 如果静态语义正确，则语义处理要执行真正的翻译，要么生成程序的一种中间表示形式(中间代码)，要么生成实际的目标代码。

11．目标代码生成阶段的任务是什么？

答：目标代码生成阶段的任务是把中间代码变换成特定机器上的绝对指令代码或可重定位的指令代码或汇编指令代码。这是编译的最后阶段，它的工作与硬件系统结构和指令含义有关，这个阶段的工作很复杂，涉及到硬件系统功能部件的运用、机器指令的选择、各种数据类型变量的存储空间分配以及寄存器和后援寄存器的调度等。

第四章

3．结构化程序设计语言采用自顶向下的方法进行程序设计的特点是什么？

答：利用结构化程序设计语言采用自顶向下的方法进行程序设计的特点是：

(1) 问题分解成子问题的结构必须与3种基本程序结构之一相对应。

(2) 问题的划分决定了程序的结构。一方面，子问题的划分决定了这一层次的程序是3种基本结构中的哪一种结构；另一方面，一个问题该如何划分成子问题是灵活的，并不是只有一种分解方法。分解的好坏就决定了设计的质量，也决定了程序的不同结构。

(3) 问题的边界应该清晰明确。只有这样才能精确地解决这些子问题，否则就会模棱两可，无从下手。

4．简述面向对象和结构化程序设计的区别。

答：面向对象是从本质上区别于传统的结构化方法的一种新方法、新思路。它吸收了结构化程序设计的全部优点，同时又考虑到现实世界与计算机之间的关系，认为现实世界是由一系列彼此相关并且能够相互通信的实体组成，这些实体就是面向对象方法中的对象，每个对象都有自己的自然属性和行为特征，而一类相似对象的共性的抽象描述，就是面向对象方法中的核心——类。

5．什么是数据结构？数据的物理结构有哪些？

答：数据结构是指数据元素之间的相互关系

的集合，包括了数据的逻辑结构、物理结构以及数据的运算。

数据的物理结构主要有四种，分别是顺序结构、链表结构、索引结构及散列结构。

(1) 顺序结构：是把所有元素存放在一片连续的存储单元中，逻辑上相邻的元素存储在物理位置相邻的存储单元中，由此得到的存储表示称为顺序存储结构。

(2) 链表结构：对逻辑上相邻的元素不要求其物理位置相邻，元素间的逻辑关系通过附设的指针域来表示，由此得到的存储表示称为链式存储结构。

(3) 索引结构：每个数据结构建立索引表，每个数据元素占用表中的一项，每个表项通常包含关键字和地址指针。其中的关键字是能够惟一标志一个数据元素的数据项。

(4) 散列结构：通过构造相应的散列函数，由散列函数的值来确定元素存放的地址。

第五章

1．什么是算法，算法的特性有哪些？

答：“算法(Algorithm)是一组明确的、可以执行的步骤的有序集合，它在有限的时间内终止并产生结果”。算法的特性有：

(1) 有穷性(可终止性)：一个算法必须在有限个操作步骤内以及合理的有限时间内执行完成。

(2) 确定性：算法中的每一个操作步骤都必须有明确的含义，不允许存在二义性。

(3) 有效性(可执行性)：算法中描述的操作步骤都是可执行的，并能最终得到确定的结果。

(4) 输入及输出：一个算法应该有零个或多个输入数据、有1个或多个输出数据。

2．什么是算法的时间复杂度和空间复杂度，如何表示？

答：时间复杂度是与求解问题规模、算法输入相关的函数，该函数表示算法运行所花费的时间。记为，T(n)，其中，n代表求解问题的规模。

算法的空间复杂度(Space complexity)度量算法的空间复杂性、即执行算法的程序在计算机中运行所占用空间的大小。简单讲，空间复杂度也是与求解问题规模、算法输入相关的函数。记为，S(n)，其中，n代表求解问题的规模。

时间复杂度和空间复杂度同样，引入符号“O”来表示T(n)、S(n)与求解问题规模n之间的数量级关系。

3．用图示法表示语言处理的过程。

答：语言处理的过程如图所示：

第六章

1．简要说明一个DBMS的组成部分。

答：DBMS通常由四部分组成，也是DBMS要完成的功能：

(1)数据定义语言DDL及其翻译处理程序：定义数据库中的数据对象。

(2)数据操纵语言DML及其编译(或解释)程序：实现对数据库的查询、插入、删除、修改等操作。

(3)数据库运行控制程序：实现对数据库的统一管理和控制，从而保证数据的安全性、完整性，并对数据并发访问进行控制，完成数据库的故障恢复等功能。

(4)实用程序：完成数据库的建立与维护、数据格式的

转换与通信、数据库的转储等功能。

3．简述关系数据库的完整性。

答：关系模型中，定义了三种完整性约束条件：实体完整性、参照完整性、用户自定义的完整性。实体完整性规定一个关系的主码(包括所有的主属性)不能为空；参照完整性规定外码必须是另一个关系的主码的有效取值，或为空；用户定义的完整性是根据应用需求而要求数据必须满足的语义的要求，如某一属性的取值范围。

第七章

3．什么叫软件工程？

答：软件工程是研究大规模程序设计的方法、工具和管理的一门工程科学，也就是运用系统的、规范的和可定量的方法来开发、运行和维护软件的系统工程。软件工程是—门交叉学科，涉及到计算机科学、管理科学、工程学和数学。软件工程的理论、方法、技术都是建立在计算机科学的基础上，它是用管理学的原理、方法来进行软件生产管理；用工程学的观点来进行费用估算、制定进度和实施方案；用数学方法来建立软件可靠性模型以及分析各种算法和性质。软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。

第九章

1．什么叫信息、数据、信号？

答：信息(Information)是客观事物的属性和相互联系特性的表现，它反映了客观事物的存在形式和运动状态。计算机中的信息—般是字母、数字、符号的组合，而将这些信息进行传输的载体可以是文字、声音、图形、图像等。

数据(Data)是信息的数字化形式或数字化的信息形式。

信号(Signal)是携带信息的传输介质，在通信系统中常用电信号、光信号、载波信号、脉冲信号、调制信号等描述。

第十四章

3. 知识表示的方法有哪些？

答：知识表示是对知识的一种描述，在人工智能中主要是指适用于计算机的一种数据结构。在人工智能中，常用的知识表示方法有：一阶谓词逻辑表示法、产生式表示法、框架表示法、语义网络表示法、过程表示法、脚本表示法、面向对象表示法、Petri网表示法等等。

4. 经典的推理技术有哪些？

答：推理是人类求解问题的主要思维方法，其任务是利用知识，因而与知识的表示方法有密切关系。经典的推理主要有确定性推理，包括归约推理、消解演绎推理和规则演绎推理等推理方法。它们建立在经典逻辑基础上，运用确定性知识进行精确推理，也是一种单调性推理。