CSP-J/S 初赛复习学习笔记

《信息学奥赛一本通——初赛篇》有些废话不够精炼，CSP-J/S重点不够突出，本人想将知识整理起来，并总结提炼，以便备考以及复习。
本文参考了《信息学奥赛一本通——初赛篇》，是对它一个整理、总结与简化。

一、计算机常识

First 计算机发展史

1. 计算机发展代别划分

代别	年代	逻辑（电子）元件
第一代	1946 −> 1958	电子管
第二代	1959 −> 1964	晶体管
第三代	1965 −> 1970	（小）集成电路
第四代	1971 −> 至今	（大/超大）集成电路

巧记：两管两路（一带一路），电—>晶—>小—>大

2. 第一台电子计算机及其构成

\(1944\) 年，冯 · 洛依曼提出计算机的理论，至今仍然属于冯 · 洛依曼的理论。
\(1946\) 年，在美国诞生了第一台计算机，每秒进行 \(5000\) 次运算。

巧记：两年之差，从无到有。

理论要点：计算机硬件设备由这 \(5\) 部分组成：储存器，运算器，控制器，输入设备，输出设备。

巧记：类似于我们写程序：输入—>存储—>解决（运算）—>输出，控制器就死记 吧。

Second 计算机的分类

计算机分为：巨型机，大型机，中型机，小型机，微型机和工作站。

巧记：微—>小—>中—>大—>巨

区别：

1. 巨型机：计算能力强
2. 大型机，中型机：安全、稳定
3. 小型机：高性能、从不停机
4. 微型机：我们平时用的电脑
5. 工作站：通用、高性能的微型机

注：“天河一号”为我国首台千万亿次超级计算机。

Third 计算机的应用

信息处理、科学计算、辅助技术、自动控制、网络应用、人工智能。

巧记：处理计术，控制用人

二、计算机系统的基本结构

First 计算机硬件

巧记：软硬不吃，主机外设五部分（出于计算机发展史），O似口，只读，A似笔尖，能写，外存四盘（闪存又叫U盘）。操作程序，数据管理；写字软件。

知识点：

1. 中央处理器（CPU），类似于人体中的大脑，由储存器，运算器，控制器组成，主要性能标志为：主频与字长——类似于跑步中的步频与步长。
2. 储存器：分为主储存器和辅助储存器（主次分明），主储存器为临时储存，辅助储存器为永久储存。
3. 内储存器（内存）：速度快，但容量小，有许多储存单元，一个单元等于 \(1\) 个 \(8\) 位二进制数（即一个字节，简称 \(1B\)），字节的编号称为地址。
4. 储存器容量单位：\(1KB=1024B\)，\(1MB=1024KB\)，\(1GB=1024MB\)，\(1TB=1024GB\)，\(1PB=1024TB\)
   巧记：\(\texttt{BKMGTP}\)。
5. \(RAM\) 中的信息在断电后丢失，\(ROM\) 中的信息在断电后不会丢失，\(Cache\) 储存速度快。
   巧记：\(O\) 是封闭图形，便不会丢失，而 \(A\) 为非封闭图形，会丢失，\(Cache\)字母长，便快。
6. 磁带和磁盘即可输入也可输出。

Second 总线结构

分为数据总线、地址总线和控制总线。

巧记：xx总线，便传送xx信息（信号）

Third 主要性能标志

1.字长：指计算机能处理的二进制代码的位数，影响精度、功能和速度。常用：\(16、32、64\) 位。
2.运算速度：指计算机每秒钟能执行的指令条数。
3.主频：主要决定了计算机的运算速度，越高越快。单位：\(MHz、GHz\)，换算：\(1Ghz=1000MHz\)。
4.内存容量：指储存信息的总字节数，常用的为 \(2GB,4GB,8GB\)(2048小游戏?)。

三、中央处理器 \(CPU\)

\(\texttt{CPU is the most important thing in computer.}\)
1.\(CPU\) 内部结构：由控制单元、逻辑单元和存储单元组成，由 \(many\) 晶体管（类似于开关）组成。

2.字节和字长的区别：字节是储存容量单位，字长是 \(CPU\) 处理能力的标准，所以字长并不是字节的长度，字长的长度不固定，不同 \(CPU\) 字长的长度也不一样。

3.处理器发展史：

时间	来源	名称	字长
1971年	英特尔公司	4004	4位
1978年	英特尔公司	8086	16位
1985年	英特尔公司	80386	32位
至今	\(emmm……\)	\(emmm……\)	64位

4.\(CPU\) 访问储存器的速度：\(\text{Cache>内存>外存}\)

5.定理：若有一台 \(x\) 位处理器，则有 \(x\) 位的寄存器，每次能处理 \(x\) 位的数据；\(x\) 位的 \(CPU\) 可以处理 \(x \div 8\) 个字节。

四、计算机软件系统

First 系统软件

1. 操作系统分类：分为 \(Unix\) 和类 \(Unix\) 操作系统与 \(Windows\) 操作系统两类。
2. 服务器操作系统：三大类：\(Unix\)、\(Linux\) 和 \(Windows\)系列。
3. 系统软件是应用软件的基础与灵魂。

Second 应用软件

完全凭借你的常识。

Third 计算机的指令

1. 定义：指令是一组二进制代码，规定了由计算机执行的程序的一步操作。
2. 一条指令由操作码和操作数组成。
3. 指令系统是计算机所能识别并能执行的全部指令的集合。
4. 程序是计算机为了执行某种操作任务而将一条条指令按照一定顺序排列起来的指令集。

五、计算机语言

编写计算机程序所使用的语言称为程序设计语言。

First 机器语言

计算机最早的语言处理程序是机器语言，能够直接识别，用二进制代码来编写，书写困难，记忆复杂。

Second 汇编语言

用一些符号代替机器指令所产生的语言称为汇编语言。但是汇编语言不可被直接识别，需要用某种特殊软件近用汇编语言编写的源程序翻译和连接城能被计算机直接识别的二进制代码。（先翻译成目标程序，再通过连接程序形成可执行程序）

特点：比机器语言简单，但工作量大，程序可移植性差。

Third 高级语言

1. “翻译”方式：分为编译方式和解释方式。
2. 编译方式的过程：先将高级语言源程序编译成目标程序，再通过连接程序形成可执行程序。
3. 解释方式的过程：直接将高级语言源程序通过解释程序，形成可执行程序。
4. 编译性语言有 \(C/C++、Pascal/ObjectPascal(Delphi)\) 等。
5. 解释性语言有 \(ASP、PHP、Java、Python、Ruby\) 等。
6. 高级语言分为面向过程语言和面向对象编程（\(C++\)）。
7. 三种语言（机器语言，汇编语言和高级语言）均必不可少。

六、数值转化

First 进制基本概念

对于整数的 \(x\) 进制，便逢 \(x\) 进一。

对于小数而言，小数点前面的整数部分仍然逢 \(x\) 进一，小数部分便每一位乘上权值的负幂次方。

例如：\((231.8)_9 = 9^2 \times 2 + 9^1 \times 3 + 9^0 \times 1 + 9^{-1} \times 8 \approx (190.9)_{10}\)

Second 进制之间的转换

常识：\(B\) 表示二进制、\(O\) 表示八进制、\(D\) 表示十进制、\(H\) 表示十六进制。

1. 二、八、十六进制转换为十进制

精要：按权展开求和

例如：\((101.1)_2=2^2 \times 1+2^1 \times 0+ 2^0 \times 1 +2^{-1} \times 1=(5.5)_{10}\)

2.十进制转换为二进制

（一）整数转化

精要：除以2取余，逆序输出

（二）小数转化

精要：乘以2取整，顺序输出。

3.十六、八进制转换为二进制

将十六、八进制的每一位化为三位二进制数，然后合并即可。

————————————————
版权声明：本文为CSDN博主「liuyanjia123」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/liuyanjia123/article/details/126518509