專業導論 電腦科學概論
第一章
- 指出主儲存器優於磁盤儲存器的兩個優點,並說明它們在用法上有何不同。
答:主儲存器比磁盤儲存器快,可以獨立和隨機訪問位元組級別的儲存單元,主儲存器用來存放CPU工作時可直接訪問的程式和資料,磁碟儲存器用於海量儲存和存檔,它們構成層次化的儲存結構.
2.指出磁碟儲存器優於主儲存器的兩個優點,並說明它們在用法上有何不同。
磁碟儲存器比主儲存器容量大、價格低,穩定,主儲存器用來存放CPU工作時可直接訪問的程式和資料,磁碟儲存器用於海量儲存和存檔,它們構成層次化的儲存結構。
第二章
資料操控
重點:馮諾依曼結構機器指令和翻譯
3.馮諾依曼體系結構的基本組成部分:
採用馮,諾依曼體系結構的計算機硬體由運算器、控制器、儲存器、輸入裝置和輸出裝置
運算器:指完成資料加工處理的,暫存運算的中間結果的部件
控制器: 指控制程式的執行的部件
儲存器:指儲存和記憶程式和資料的部件
輸入裝置:指輸入資料和程式的部件
輸出裝置:指輸出計算機處理的結果的部件
4.馮諾依曼體系結構的儲存程式概念。
程式由指令組成並和資料一起存放在儲存器中,機器按程式指定的邏輯順序,把指令從儲存器中讀出來並逐條執行,從而自動完成程式描述的處理工作。
5.把指令和資料都存放在記憶體中,如何區分?
空間上的劃分:程式碼區、資料區;
時間上的劃分(機器週期):取指期、執行周期
6.如果每個單元地址都可以用2個16進位制數字表示,那麼一臺計算機的主儲存器中可以有多少個單元?如果用4個16進位制數字呢?
2^8=256, 2^16=64KB
7.指令集合中操作碼欄位為4位,如果操作碼導段增加到6位,該指令集合一種可以有多少種不同的指令?
16種: 64種
8.為什麼使用術語移動(move)來描述“將資料從機器的一個位置移動到另一個位置的操作"有可能不恰當?
資料傳輸類指令包括將資料從一個位置移動到另一個位置的指令,因為傳輸的資料很少被從原始位置擦除,執行傳輸指令的過程更像是複製而不是移動資料。
9.ALU的功能是什麼?ALU的功能是進行算數和邏輯運算。
10.無論是RISC還是CISC體系結構,機器指令都可以外為3類,是哪三類?分別說明它們的作用。
資料傳輸類指令:將資料從一個位置移動到另一個位置的指令
算數/邏輯類指令:告訴控制單元請求在算數、邏輯單元內實現一個活動
控制類:指導程式執行的指令。
作業:P68第2.P84第7, 9, P8620
第三章作業系統
重點:
11.什麼是作業系統?
作業系統是對計算機資源進行管理和控制的程式,是使用者和計算機的介面。
作業系統的基本功能主要包括處理器管理、儲存管理、裝置管理、檔案管理、網路和通信管理、使用者介面基本功能。
12.什麼是虛擬儲存器?
虛擬儲存器用來解決實體記憶體空間不足的問題,記憶體管理程式在硬碟上預留一部分空間,使計算機能夠像擁有實體記憶體加上預留空間一樣大的主儲存器一樣工作,這個大的“虛構的”記憶體空間被稱作虛擬儲存器。
13.概述引導過程。
1)載入程式(BOOT)儲存在機器的ROM中,是計算機開電源後執行的第一個程式。計算機開機後, CPU做的第一件事必是從固定地址(如00001)制載入程式到內存,然後取指令(BOOT第一指令)並執行它;
2)CPU開始自動地執行載入程式,找到磁碟的第一個扇區,開始裝入作業系統,作業系統開始接管並控制計算機的活動;
3)然後裝入應用程式。
14.如果一個程序需要執行大量I/O操作,我們就說這個程序是I/O密集型的;而如果一個程序由大多數在CPU/儲存系統中完成的計算構成,我們就說這個程序是計算密集型的。如果這兩種程序都在等待分配時間片,那麼誰將獲得優先權?為什麼?
I/O密集型會獲得優先權,計算密集的程序可以在I/O密集的程序等待I/O操作時使用CPU.
15.概述中斷出現時, CPU要完成哪些步驟。
當CPU收到一箇中斷訊號時,它會完成當前的機器週期,儲存它在當前程序中的位置(程式計數器的值及暫存器和相關儲存單元的值),然後開始執行中斷處理程式。
作業: P108 1, 7, 11, 13, 14, 18, 22, 25
第四章
組網及因特網
重點:網路拓撲結構(匯流排型、星型、網狀型、環形,能說出優缺點)
環型拓撲的優點
(1)電纜長度短。
(2)增加或減少工作站時,僅需簡單的連線操作。
(3)可使用光纖。
環型拓撲的缺點
(1)節點的故障會引起全網故障。
(2)故障檢測困難。
(3),通道利用率相對較低。
網型拓撲的優點
(1)節點間路徑多,碰撞和阻塞減少。
(2)區域性故障不影響整個網路,可靠性高。
網型拓撲的缺點
(1)網路關係複雜,建網較難,不易擴充。
(2)網路控制機制複雜,必須採用路由演算法和流量控制機制。
名詞解釋(DNS, URL,路由器,交換機等)
DNS,即域名系統。為方便記憶用域名為Internet的計算機進行命名,域名系統完成域名向IP地址的轉換,由若干個域名伺服器程式完成的。
URL,即統一資源定位。為了在全球資訊網上定位及檢索文件,每個文件都被賦予了唯一的一個地址,稱為URL. URL一般包括協議、主機助記符、目錄路徑和文件名。
路由器:主要用於互連區域網和廣域網,實現不同網路互相通訊。在網際網路絡環境下,資訊從一個網路傳到另一個網路時,有一個選擇最佳路徑進行通訊的問題,這個最佳路徑由路由器提供.
交換機:可以看作是多埠的網橋,它像網橋一樣把多個物理上的LAN分段互連成單個更大的網路。
15.描述對等模型。
對等模型中的程序眠為對方提供服務,也接收對方的服務;對等模型中的程序通常是臨時執行的。
16.描述客戶機伺服器模型。
客戶機伺服器模型是一種程序向通訊的模型,這種模型規定了程序的基本角色。提供服務的計算機稱為服務端(Server),接受服務的計算機稱作客戶端(Client).
17.什麼是網路協議?網路協議的三要素是什麼?
計算機通訊網是由許多具有資訊交換和處理能力的結點互聯而成的。要是整個網路有條不紊的工作,就要求每個節點必須遵守一些事先約定好的有關資料格式及定時等的規則。這些為實現網路資料交換而建立的規則、約定或標準就稱為網路協議。
網路協議的三要素是語法、語義和定時。
作業: P1421, 2, 3, 10, 11, 17, 23, 24