【正文】 計算機科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論復(fù)習(xí)要點第1章 計算機科學(xué)技術(shù)與信息化社會考核要點： 1. 什么是計算機？計算機能夠完成的基本操作有哪些？ 2. “存儲程序”的概念。 3. 計算機有哪些主要的特點？ 4. 計算機有哪些主要的用途？ 5. 計算機發(fā)展中各個階段的主要特點是什么？ 答案1. 什么是計算機？計算機能夠完成的基本操作有哪些？ 什么是計算機:計算機是一種能夠按照事先存儲的程序，自動、高速地對數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、處理、輸出和存儲的系統(tǒng)。一個計算機系統(tǒng)包括硬件和軟件兩大部分。硬件是由電子的、磁性的、機械的器件組成的物理實體，包括運算器、存儲器、控制器、輸入和輸出設(shè)備等五個基本組成成分。軟件則是程序和有關(guān)文檔的總稱，包括系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和工具軟件三類。 計算機能夠完成的基本操作有哪些: 計算機能夠完成基本操作有輸入、處理、輸出、存儲四種基本操作。這四種操作通常被稱為IPOS循環(huán)，它反映計算進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理的基本步驟即輸入、處理、輸出和存儲。當(dāng)然計算機不一定嚴(yán)格的按照I（inpui）P（processing）O（output）S（storage）的順序出現(xiàn)，在程序的控制下計算機根據(jù)程序中的指令決定執(zhí)行哪一個步驟或者執(zhí)行某一步驟 。2. “存儲程序”的概念。存儲程序原理又稱“馮諾依曼原理”。將程序像數(shù)據(jù)一樣存儲到計算機內(nèi)部存儲器中的一種設(shè)計原理。程序存入存儲器后，計算機便可自動地從一條指令轉(zhuǎn)到執(zhí)行另一條指令?，F(xiàn)電子計算機均按此原理設(shè)計。 存儲程序原理：程序由指令組成，并和數(shù)據(jù)一起存放在存儲器中，計算機啟動后，能自動地按照程序指令的邏輯順序逐條把指令從存儲器中讀出來，自動完成由程序所描述的處理工作。“存儲程序原理”的提出是計算機發(fā)展史上的一個里程碑，也是計算機與其他計算工具的根本區(qū)別。3. 計算機有哪些主要的特點？ 各種類型的計算機雖然在規(guī)、用途、性能結(jié)構(gòu)等方面有所不同，但是它們都具備以下一些特點： 1運算速度快 2運算精度高 3具有記憶能力 4 具有邏輯判斷能力 5存儲程序馮諾依曼結(jié)構(gòu) 計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。美藉匈牙利科學(xué)家馮諾依曼結(jié)構(gòu)（John von Neumann）奠定了現(xiàn)代計算機的基本結(jié)構(gòu)，其特點是： 1）使用單一的處理部件來完成計算、存儲以及通信的工作。 2）存儲單元是定長的線性組織。 3）存儲空間的單元是直接尋址的。 4）使用低級機器語言，指令通過操作碼來完成簡單的操作。 5）對計算進(jìn)行集中的順序控制。 6）計算機硬件系統(tǒng)由運算器、存儲器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件組成并規(guī)定了它們的基本功能。 7）彩二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令。 8）在執(zhí)行程序和處理數(shù)據(jù)時必須將程序和數(shù)據(jù)道德從外存儲器裝入主存儲器中，然后才能使計算機在工作時能夠自動調(diào)整地從存儲器中取出指令并加以執(zhí)行。 這就是存儲程序概念的基本原理。4. 計算機有哪些主要的用途？ 按照計算機的運用領(lǐng)域，計算的用途可以有以下幾個方面：科學(xué)方面、數(shù)據(jù)方面、實時控制、人工智能、計算機輔助工程和輔助教育、娛樂與游戲等5. 計算機發(fā)展中各個階段的主要特點是什么？ 第一代計算機的特點：邏輯器件使用電子管；用穿孔卡片機作為數(shù)據(jù)和指令的輸入設(shè)備；用磁鼓或磁帶作為外存儲器；使用機器語言編程。雖然第一代計算機的體積大、速度慢、能耗大、使用不便且經(jīng)常發(fā)生故障，但是它顯示出強大的生命力、預(yù)示了將來要改變世界的未來。 第二代計算機的特點：使用晶體管代替了電子管；內(nèi)存儲器采用了磁芯體；應(yīng)用了變址寄存器和浮點運算硬件；利用I/O處理提高了輸入輸出能力；在軟件方面配置了子程序庫和批處理管理程序，并且推出了FORTRAN、COBOL、ALGOL等高級程序設(shè)計語言及相應(yīng)的編譯程序。 但是第二代計算機的輸入輸出設(shè)備速度很慢，無法與主機計算速度相匹配。 第三代計算機的特點：用小的規(guī)?；蛑幸?guī)模的集成電路來地體晶體管等；用半導(dǎo)體存儲器代替磁芯存儲器；使用微程序時機技術(shù)簡化處理器的結(jié)構(gòu)；在軟件方面則廣泛引入多道程序、并行處理、虛擬存儲系統(tǒng)以及功能完備的操作系統(tǒng)，同時還提供了大量的面向用戶的應(yīng)用程序。 第四代計算機的特點：使用另外大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路。大規(guī)模集成電路每個芯片上的原件數(shù)為1000~10000個；而超大規(guī)模集成電路每個芯片上則可以集成10000個以上的原件。此外，第四代計算機使用了大容量的半導(dǎo)體存儲器作為內(nèi)存儲器；在體系結(jié)構(gòu)方面進(jìn)一步并行處理、多機系統(tǒng)、分布式計算機系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；在軟件方面則推出了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)以及軟件工程標(biāo)準(zhǔn)等。第五代計算機的特點：目前的計算機都屬于第四代計算機，第五代計算機尚在研制之中，而且進(jìn)展比較緩慢。第五代計算機的研究目標(biāo)是試圖打破計算機現(xiàn)有的體系結(jié)構(gòu)，使得計算機能夠具有像人那樣的思維、推理和判斷能力。也就說，第五代計算機的主要特征是人工智能，它將具有一些人類只能屬性，例如自然語言理解能力、模式識別能力和推理能力等。第2章 計算機科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)知識考核要點： 1. 什么是數(shù)制？采用位權(quán)表示法的數(shù)制具有哪三個特點？ 2. 二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。 3. 什么是原碼、補碼、反碼？ 4. 根據(jù)給定的數(shù)值（無符號或有符號的整數(shù)或小數(shù)）寫出其原碼、補碼及反碼。 5. 如何利用補碼進(jìn)行減法運算？ 6. 數(shù)值數(shù)據(jù)在計算機中表示形式。 7. 定點小數(shù)表示法和浮點小數(shù)表示法。 8. 命題公式的等價證明及化簡；邏輯代數(shù)的等價證明及化簡。 9. 程序設(shè)計語言。 10. 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的三種基本控制結(jié)構(gòu)。 11. 計算機硬件系統(tǒng)由哪幾部分組成？簡述各部分的功能。 12. 指令中的操作碼的功能是什么？簡述指令的執(zhí)行過程。 13. 計算機的工作原理是什么？它是由誰首先提出來的？ 14. 計算機系統(tǒng)中的位、字節(jié)、字和字長各表示的含義是什么？ 15. 精簡指令集技術(shù)，高速緩沖存儲技術(shù)，虛擬存儲技術(shù)，指令流水線和并行處理技術(shù)。 16. 什么是線性表？線性表有哪些運算？線性表怎樣存儲？ 17. 什么是堆棧？堆棧有哪些運算？堆棧怎樣存儲？ 18. 什么是隊列？隊列有哪些運算？隊列怎樣存儲？ 答案1. 什么是數(shù)制？采用位權(quán)表示法的數(shù)制具有哪三個特點？ 什么是數(shù)制：按進(jìn)位的原則進(jìn)行計數(shù)稱為進(jìn)位計算數(shù)制，簡稱數(shù)制。在日常生活中最常用的數(shù)制是十進(jìn)制。此外，也有使用許多非十進(jìn)制的計算方法。 采用位權(quán)表示法的數(shù)制具有哪三個特點：位權(quán)表示法的數(shù)制具有以下三個特點：（1） 數(shù)字的總個數(shù)等于基數(shù)，如十進(jìn)制使用10個數(shù)字（0~9）.（2） 最大的數(shù)字比基數(shù)小1，如十進(jìn)制中最大的數(shù)字為9。（3） 每個數(shù)字都要乘以基數(shù)的宓次，該冪次由每個數(shù)字所在的位置決定。、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制：若把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制數(shù)，只要以小數(shù)點為界，將整數(shù)部分自右向左和小數(shù)部分自左向右分別按每三位為一組（不足三位用0補足），然后將各個三位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的一位八進(jìn)制數(shù)，即得到轉(zhuǎn)換的結(jié)果。反之，若把八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，只要把每一位八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)即可。（記憶：8=2^3）例如：將二進(jìn)制（）2轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制。解：010 111 001 101 10002^2+12^1+02^0=212^2+12^1+11^0=702^2+02^1+12^0=102^2+12^1+02^0=212^2+02^1+12^0=512^2+02^1+12^0=512^2+02^1+02^0=4所以（）2=（）8例如：將八進(jìn)制（）8轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制2|2 2|7 2 |1 0 2|3 1 0 1→010 2|1 1 0 1→111同理可以將其他數(shù)字轉(zhuǎn)化為2進(jìn)制數(shù)注意：要標(biāo)明數(shù)字的進(jìn)制 二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換類似地，由于4位二進(jìn)制數(shù)恰好是一位十六進(jìn)制數(shù)，所以若把二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制數(shù)，只要以小數(shù)點為界，將整數(shù)部分自右向左和小數(shù)部分分別按每四為一組，不足4位的用0補足，然后將各個4位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的一位十六進(jìn)制數(shù)，即得到轉(zhuǎn)化的結(jié)果。反之，若把十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)，只要把每一個十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的4位2進(jìn)制數(shù)即可。（記憶：16=2^4）例如：將二進(jìn)制（）2轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制0101 1100 011002^3+12^2+02^1+12^0=512^3+12^2+02^1+02^0=12(C)12^3+02^2+12^1+02^0=10（A）12^3+02^2+12^1+12^0=11（B）