计算机科学导论（第四版）

第一章

复习题

Q1-1:定义一个基于图灵模型的计算机。

     A：所有的计算都可以在一种特殊的机器上执行。其根据人们输入的数据和操作（即程序）来               进行计算。

Q1-2:定义一个基于冯*诺依曼模型的计算机。

     A：在图灵模型的基础上，程序并不作为单独的子系统，同样存储于存储器中，在运行时由计               算机读取执行；由四个子系统组成：存储器、算术逻辑单元、控制单元、输入/输出系统。

Q1-3:在基于图灵模型的计算机中，程序的作用是什么？

     A：用来告诉计算机如何对处理数据

Q1-4:在基于冯*诺依曼模型的计算机中，程序的作用是什么？

     A：冯*诺依曼模型中，程序与数据一样存储于存储器中，在运行时由计算机从存储器中读取程             序并执行，其作用为控制计算机控制单元对其他子系统如存储器、算术逻辑单元、输入输               出系统对数据进行操作。

Q1-5:计算机中有哪些子系统？

     A：冯*诺依曼模型中，计算机由存储器、算术逻辑单元、控制单元、输入/输出系统四大子系统             组成。

Q1-6:计算机中存储器系统的功能是什么？

     A：存储器是用来存储的区域，在计算机的处理过程中存储器用来存储数据与程序。

Q1-7:计算机中ALU子系统的功能是什么？

     A：ALU即算数逻辑单元，是计算机用来进行计算和逻辑运算的地方。

Q1-8:计算机中控制单元子系统的功能是什么？

     A：控制单元是对存储器、算术逻辑单元、输入/输出等子系统进行控制操作的单元。

Q1-9:计算机中输入/输出子系统的功能是什么？

     A：输入子系统负责从计算机外部接收输入数据与程序，输出子系统负责将计算机的处理结果               输出到计算机外部。

Q1-10:简述5代计算机。

     A：第一代计算机：大约1950-1959年，使用真空管作为电子开关。

第二代计算机：大约1959-1965年，使用晶体管代替真空管作为电子开关，同时高级编程语言出现使得编程更加容易。

第三代计算机：大约1965-1975年，集成电路的诞生减小了计算机的体积与成本，同时软件包即封装的程序出售，使软件行业诞生。

第四代计算机：大约1975-1985年，微型计算机诞生，计算机网络诞生。

第五代计算机：1985年至今，掌上计算机与台式计算机诞生，第二代存储媒体改进，多媒体的应用，以及虚拟现实现象、云计算等。

练习题：

P1-1：解释为什么计算机不能解决那些计算机外部世界无解决办法的问题。

     A：计算机是根据从计算机外部输入的程序来对输入数据进行处理的设备，而程序是由人们编写的，计算机无法超出程序的逻辑范围去解决问题。

P1-2：如果一台小的便宜的计算机可以做大型昂贵的计算机能做的同样事情，为什么人们需要大的呢？

     A：处理事件的速度更快，毕竟如果小型机计算一个多项式要几年，也没多大意义不是吗。

P1-3：研究Pascaline计算器，看看它是否符合图灵模型。

     A：不符合图灵模型，不能进行程序输入参考如下：19岁的少年发明一款机械计算器，载入史册_pascaline计算器_一口Linux的博客-CSDN博客

p1-4：研究莱布尼茨之轮，看看它是否符合图灵模型。

     A：不符合图灵模型，没有程序组件

参考如下：莱布尼茨：除了和牛顿掐架，我还抽空奠定了机械计算器的核心结构 - 知乎

P1-5：研究雅卡尔提花织机，看看它是否符合图灵模型。

     A：图灵机要求计算机可以执行所有的计算，而雅卡尔提花织机只能用来织布。

参考资料：雅卡尔提花机_百度百科

P1-6：研究查尔斯*巴贝奇分析引擎，看看它是否符合冯*诺依曼模型。

     A：冯*诺依曼模型要求计算机像存储数据一样存储程序，而巴贝奇分析引擎使用穿孔卡片输入程序，并不能存储程序。

参考资料：查尔斯·巴贝奇：现代计算机真正的鼻祖 - 知乎

P1-7：研究ABC计算机，看看它是否符合冯*诺依曼模型。

     A：不属于，其没有存储器，不能用于存储程序

参考如下：甄建勇：五分钟搞定计算机的前世今生-腾讯云开发者社区-腾讯云

P1-8：研究并找出键盘起源于哪一代计算机。

    A：键盘起源于打字机，

参考如下：IT历史连载17-1828年至今的键盘的历史 - 知乎