第二版习题参考答案

第3章信息在计算机中的表示习题

一、单项选择题

1~5 DDAAC6~10 CCCBB 11~15 BDCCB 16~20 CAABB 21~25 CBBAA 26~30 CBBAA 31~35 ABDDA 36~40 ABBDA 41~45 AACBB 46 D

答案解析：

1. 整数有无符号整数和有符号整数。无符号整数默认的就是正整数，因为不用考虑符号，所以二进制编码的所有位都是数值位，因此16位的二进制编码可表示的整数范围是0~65535。有符号整数由于要考虑符号，因此最高位是符号位。那么正整数的编码范围是0000 0000 0000 0000~0111 1111 1111 1111，即0~32767，负整数的编码范围是1000 0000 0000 0000~1111 1111 1111 1111，即-32768~-1（从机器数到真值的计算方法，仍然采用：取反+1的方法，参考教材的图3.5所示的例子）。所以有符号整数的范围是-32768~32767。 2. 将所有的数都转换成十六进制数，就好比较了。A选项的十六进制数是97H，C选项是A1H，D选项是6FDH，所以答案是D。

3. 在无溢出的情况下，整数后面加两个零，表示其余位的位数升高了2位，那么所对应的权值全部变成了原来的22倍，所以选择A。

5. 删除非零无符号二进制整数后面的一个0，说明所有位的位数降低了1位，所以所有位的权值都变成了原来的1/2，所以选择C。

6. 总的来说，同一个十进制数，基数越小，则位数越多。所以选择C。A选项的错误在于，B的位数可能会等于D，例如0D和1D转换成二进制，它们的位数就相等。

10. 字母和数字在ASCII码表中的排列次序与它们的自然排列次序一致。

18. A选项、B选项的意思是，都从十进制开始，基数R进行增大，所以A选项是对的，而B选项是错误的。C选项认为不同进制之间，没有相同的数字符（即数码），这显然是错误的。D选项的错误在于没有考虑到相等的情况。

23. 八进制数的数码不可能出现大于7的数码，所以只有B选项正确。

36.严谨地说，一个浮点数由三部分组成：数符、位数、阶码。本题要描述的重点显然在于后两部分，所以A选项正确。

二、简答题

1．计算机中常用的进制有哪些？它们如何进行相互间的转换？

答：计算机中常用的进制有：二进制，十进制，八进制，十六进制。

不同进制之间的相互转换关系为：

（1）其它进制转换成十进制：将各位数码乘以权值的累加和。

（2）十进制转换成其它进制：整数部分转换：“连除取余法”；小数部分转换：“连乘取整法”。

（3）二进制数转换成八进制数的方法是“3位并1位”，即以小数点为中心分别向左、右两边分组，每

3位1组，不足的向两边补0。

（4）同样，二进制数转换成十六进制数的方法是“4位并1位”。

（5）八进制数转换成二进制数的方法是“1位扩3位”，即将每1位八进制数用3位二进制数来表示。 （6）同样，十六进制数转换成二进制数的方法是“1位扩4位”。

2．有符号整数与无符号整数在计算机中分别是如何编码的？

答：无符号整数在计算机中的编码是：将十进制整数直接转换成二进制数。

有符号整数在计算机中的编码是：通常规定一个数的最高位为符号位，0表示正号，1表示负号，其

余位表示数值。为方便计算，有符号整数在计算机中常采用补码方法编码。补码的编码规则是：

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正数的补码与原码相同；负数的补码符号位为1，数值位是其绝对值取反加1，即负数的补码 = 负数的反码 + 1。

3．单精度浮点数在计算机中是如何编码的？

答：按IEEE754的规定，浮点数要用规格化的形式表示，如图所示。

指数

规格化数＝数符 × 1. XXX…XXX × 2

尾数，二进制，

小数点之前是

上写成十进制

单精度浮点数存储时占用4个字节，即32位。各位的意义和格式如图所示。

1位 数符

8位 阶码

23位 尾数

指数，二进制，习惯

格式说明：

（1）若浮点数是正数，则数符为0，否则为1。

（2）尾数中的“ 1. ”不存储，目的是为了节省存储空间。 （3）存储的阶码等于规格化数中的指数加上127，即阶码 = 指数 + 127，这样可处理负指数的情况，

避免了指数的符号占位问题。

4．简述在计算机中为什么常采用补码表示？

答：在补码编码方式中，0有唯一的编码，而且补码可以直接参与运算，其规则简单，符号位如同数值位

一样参加运算，并能将减法运算转换成加法运算。

5．西文字符在计算机中是如何编码的？

答：西文字符采用的是ASCII（american Standard code for Information Interchange，美国信息交换标准代码），

是用0和1组合表示英文字母和符号的编码体系。它为计算机在世界范围的普及做出了重要贡献。ASCII是用7位二进制数表示一些常用符号的一种编码，总共有128个通用标准符号。

6．中文字符在计算机中是如何编码的？

答：中文字符在计算机中的编码有输入码、国标码、机内码、字形码。

（1）输入码：是用键盘上可识别的符号的不同组合来编码汉字的，以便进行汉字输入的一种编码。 （2）国标码：我国1980年发布了《中华人民共和国标准信息交换汉字编码》，代号为GB2312-80。

将所有汉字和符号排列成一个94×94的矩阵，即94个区（行）和94个位（列），每个区、每个位构成一个“区位码”，存放一个汉字或符号。汉字国标码是把区位码的区码、位码分别加上32（即20H）。

（3）机内码：将国标码的每个字节的最高位设为1，作为汉字在计算机内存储与处理的编码。汉字机

内码、汉字国标码、区位码三者之间的关系为：

? 汉字机内码＝汉字国标码＋8080H＝区位码＋A0A0H

其它的机内码：为了容纳所有国家的文字，国际组织提出了Unicode标准。Unicode是可以容纳

世界上所有文字和符号的字符编码方案，用数字0~10FFFFH来映射所有的字符，最多可容纳1114112个字符的编码信息。具体实现时，有UTF-8、UTF-16、UTF-32等编码方案。

（4）字形码：用0/1的组合来表征汉字字形的信息，这样就形成了汉字字模的点阵码。汉字字形也有

矢量方式，存储的是描述汉字字形的轮廓特征。

7. 编码涉及分类，编码的好坏与分类标准有密切关系。假如现在要给20000个学生每人一个编码，能根据所在学校的学生特点给出一个编码规则吗？注：需要说清楚用多少位进行编码以及编码每一位的取值及其含义。

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答：为了从编码能识别出学生的身份，例如：入学年份、学院、专业、年级、班级、班级所在顺序号、性

别、是否少数民族，等信息，并能容纳下20000人编码的需求。

方案一：采用二进制编码方案。假设此编码规则适用到4048年，则需要12位编码；学校有15个学

院，考虑到学校的发展，则需要5位编码；每个学院最多有6个专业，则需要3位编码；每个专业最多有10个班级，则需要4位编码；每个班级最多有45人，则需要6位编码；性别只需要1位编码，男生为0，女生为1；少数民族信息只需要1位编码，非用0表示，是用1表示。则一共需要32位二进制编码，4字节。

方案二：采用十进制编码方案。入学年份需要4位，学校需要2位（1~15），专业需要1位（1~6），班

级需要2位（1~10），班级所在顺序号需要2位（1~45），性别需要1位（1表示男生，2表示女生），少数民族信息需要1位（1表示非，2表示是）。这样一共需要11位十进制编码。存储时，可以按照ASCII码存储，每个数字占1个字节，则需要11字节二进制编码。

显然，方案二的编码所占的存储空间要大，但优点是表示直观，且看到编码的各位数字可以比较容易地

识别出各个信息。方案一的编码短，但表示起来不方便，不容易直接识别出编码与信息的对应关系。

8. 在图形图像、多媒体领域有非常多的格式，相信你在听音乐、看电影的过程中一定对此有所体会，隐藏在格式背后的往往是标准。标准是一种什么“东西”？它与技术产业有什么关系？我们国家为什么高度重视指定标准并使之成为国际标准？

答：所谓协议/标准，是指为正确地自动处理信息而建立的一套规则、标准或约定。一旦标准制定后，信息

系统的编码器、解码器等与此相关的技术产业都要遵循此标准，因此标准对本领域的技术产业关系很大。

9. 你是否对上课时同学们的座位信息感兴趣？学生是否有偏好的位置（经常坐在教室的某一个区域）？哪些同学们经常坐在一起？座位信息是否有助于我们了解某个同学（的某些方面）？利用教材中的编码/协议等知识，为该类信息设计协议，并探讨信息的采集、编码、存储、解码、分析等可能的技术方案。

答：信息的采集可采用摄像头来获取一段时间的座位信息。然后需要对座位信息进行人脸和座位识别，采

用一定的编码规则将每个人的座位信息记录下来，存储到一个表中。然后对表中每条的记录进行分析，设计某些算法来识别某人是否经常坐在某些固定的位置，或者相邻座位是否经常由固定的某些人使用，等等信息。

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第4章操作系统基础习题

一、单项选择题

1～5 CABDD

6～10 CDACC

11~15 DCCDB

二、填空题

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Ctrl+Shift+ESC Shift+delete 右键单击 H*.txt 就绪 扩展分区 Ctrl+X Ctrl+C

Ctrl+V

三、判断题

1～5 × × √ × × 6～7 √ ×

答案解析：

1. 一个进程对应一个程序，而程序可以对应多个进程，所以进程和程序不是一一对应的，而是多对一的关系。

7. 命令后面带有省略号，表示将会弹出一个对话框，需要进一步指明参数。若命令后级联的子菜单，则此命令后有一个向右的小箭头。

四、简答题

1. 什么是操作系统？它在计算机系统中的地位是怎样的？

答：操作系统是一个大型的系统软件。它有效地管理和控制计算机系统中的硬件资源和软件资源，合理地

组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使用户能够灵活、方便和有效地使用计算机。

操作系统在计算机系统中处于核心地位。首先操作系统是计算机硬件之上的第一层软件，与计算机硬

件的关系最为密切；同时其它软件都建立在操作系统之上，操作系统是其它软件运行的基础。

2. 按功能对操作系统进行分类，有哪些操作系统？各有什么特点？

答：按系统的功能分类，可分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、个人计算机上的操作系

统、网络操作系统、分布式操作系统、嵌入式操作系统。

（1）批处理操作系统的优点是作业流程自动化、效率高、吞吐量大，缺点是无人机交互能力。 （2）分时操作系统可实现人机交互，多用户同时操作，由于响应速度快，用户感觉独占计算机。 （3）实时系统特点是即时响应，高安全可靠性。

（4）个人计算机操作系统主要供个人使用，其特点是功能强，价格便宜，安装方便。 （5）网络操作系统的目标是为网络中各台计算机间提供通信和提供网络资源的共享。 （6）分布式系统具有可靠性高和扩展性好的优点。

（7）嵌入式操作系统的特点是系统内核小，与硬件结合紧密专业性强，实时性高。

3. 操作系统有哪些功能？

答：操作系统的功能包括处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理和用户界面。

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