計算機科學導論·緒論

第一章·緒論

1.10 小結

• 阿蘭·圖靈在1937年首次提出了一個通用計算設備的設想。他所設想的計算均可能在一種特殊的機器上執行，這就是現代所說的圖靈機。
• 基於馮·諾伊曼模型建造的計算機分爲4個子系統：存儲器、算術邏輯單元、控制單元和輸入輸出單元。馮·諾伊曼模型指出程序必須存儲在存儲器中。
• 計算和計算機的歷史能夠分爲三個階段：機械計算機器階段、電子計算機器階段、以及包括5個現代計算機時代的階段。
• 計算機又3大部分組成：計算機硬件、數據和計算機軟件。
• 計算機科學引起了一些周遭的問題。其中最爲廣泛的能夠歸類爲社會問題和道德問題。
• 隨着計算機的發明，帶來了新的學科：計算機科學。如同其餘任何科學同樣，計算機科學如今被劃分爲幾個領域。

1.11 練習

選擇題

1. 如今的計算機是基於馮·諾伊曼模型。
2. 在計算機中，存儲器子系統存儲數據和程序。
3. 在計算機中，算術邏輯單元子系統執行計算和邏輯運算。
4. 在計算機中，輸入\輸出子系統接收數據和程序並將運算結果傳給輸出設備。
5. 在計算機中，控制單元子系統是其餘子系統的管理者。
6. 根據馮·諾伊曼模型，數據和程序被存儲在存儲器中。
7. 問題的分步驟解決被稱爲算法。
8. FORTAON和COBOL是計算機語言的例子。
9. 在17世紀能執行加減法運算的計算機器是Pascsline
10. 在計算機語言中，程序是告訴計算機如何處理數據的一系列指令。
11. 軟件工程是以結構化的形式來設計和編寫程序。
12. 第一臺特殊用途的電子計算機被稱爲ABC
13. 第一代基於馮·諾伊曼模型的計算機中有一個被稱爲EDVAC
14. 第一臺使用存儲器和編程的計算機器被稱爲the Jacquard loom
15. 高級程序設計語言將程序設計人物從計算機運算任務中分離出來。

複習題

1. 定義一個基於圖靈模型的計算機。
   全部計算均可以在一種特殊的機器上執行，咱們須要提供數據和描述如何運算的程序。
2. 定義一個基於馮·諾伊曼模型的計算機。
   馮·諾伊曼模型將一臺計算機定義爲一臺數據處理機，它接收輸入數據、處理並輸出相應的結果。
3. 在基於圖靈模型的計算機中，程序的做用是什麼？
   程序是用來告訴計算機對數據進行處理的指令集合。
4. 計算機中有那些子系統？
   基於馮·諾伊曼模型建造的計算機分爲4個子系統：存儲器、算術邏輯單元、控制單元和輸入/輸出單元
5. 計算機中存儲器子系統的功能是什麼？
   存儲器是用來存儲的區域，在計算機的處理過程當中存儲器用來存儲數據和程序。
6. 計算機中ALU子系統的功能是什麼？
   算術邏輯單元是用來進行計算和邏輯運算的地方。
7. 計算機中控制單元子系統的功能是什麼？
   控制單元是對存儲器、算術邏輯單元、輸入輸出等子系統進行控制操做的單元。
8. 計算機中輸入/輸出子系統的功能是什麼？
   輸入子系統負責從計算機外部接收輸入數據和程序，輸出子系統負責將計算機的處理結果輸出到計算機外部。
9. 簡述5個時代的計算機？ 第一代計算機（1950～1959）以使用真空管爲電子開關的巨型商用計算機爲特徵 第二代計算機（1959～1965）晶體管代替真空管，高級程序語言的出現 第三代計算機（1965～1975）大型集成電路的應用 第四代計算機（1975～1985）微型計算機以及桌面計算器的出現 第五代計算機（1985～）以掌上電腦、臺式電腦的誕生以及多媒體技術的應用、存儲媒體的改進以及虛擬現實現象