计算机基本知识

一、人物

（1）艾伦（阿兰）·麦席森·图灵：

英国数学家，计算机之父，人工智能之父，计算机逻辑的奠基者，提出“图灵机”概念，1966年由美国计算机协会ACM设“图灵奖”，是计算机界最负盛名、最崇高的一个奖项，有“计算机界的诺贝尔奖”之称，每年评选出一名计算机科学家，目前获得该奖项的华人学者仅有2000年图灵奖得主姚期智教授。现代计算机的基础是抽象的图灵机。
———（NOIP2017，2018提高组）

（2）王选：

汉字激光照排系统的创始人，为新闻、出版全过程的计算机化奠定了基础，被誉为“汉字印刷术的第二次发明”。中国计算机学会王选奖原名“中国计算机学会创新奖”，于2005年创立，每年评选一次，属于社会力量设立的科学技术奖。2006年，为了纪念王选院士为中国计算机事业做出的非凡贡献，中国计算机学会将中国计算机学会创新奖更名为中国计算机学会王选奖。
————（NOIP2017提高组）

（3）冯·诺依曼：

美籍匈牙利数学家，现代电子计算机之父，世界上第一台现代意义的通用计算机EDVAC（离散变量自动电子计算机，二进制）的发明者，提出①存储程序思想 ②计算机硬件设备由存储器、中央处理器、控制器、输入设备和输出设备五部分组成

（4）世界上第一台电子计算机：

ENIAC（电子数值积分计算机，十进制），由宾夕法尼亚大学的莫奇莱教授和埃克特博士等为计算弹道轨迹而研制。

（5）布莱士·帕斯卡：

法国科学家，制造出机械计算机的第一人。

（6）莱布尼茨：

德国数学家，发明了“乘法器”，即能够连续重复地做加法减法。

（7）巴贝奇：

英国剑桥大学科学家，设计的“分析机”有齿轮式“存贮仓库”和“运算室”、“控制器”、输入输出部件，首次提出了类似于现代计算机五大部件的逻辑结构。

（8）阿达·奥古斯塔：

英国数学家，拜伦的女儿，第一个写软件的人，穿孔机程序创始人，建立了循环和子程序概念，为计算程序拟定“算法”。

（6）香农：

美国数学家，创立了开关电路理论，把二进制与运用以脉冲方式处理信息的继电器开关相对应，从理论到技术改变了数字电路的设计方向。

二、计算机硬件

计算机硬件计算机硬件计算机硬件：存储器、中央处理器、控制器、输入设备、输出设备

从理论上讲，CPU和主存组成主机。

中央处理器CPU：

由运算器、控制器和一些寄存器组成；运算器进行各种算术运算和逻辑运算；控制器是计算机的指挥系统，控制机器各个部件协调工作。CPU的主要性能指标是主频和字长，主要任务是执行数据运算和程序控制。
————（NOIP2015提高组）

存储器：

中央处理器能直接访问的存储器称为内部存储器，它包括快速缓冲存储器(位于CPU和内存之间，现在一般集成在CPU上)和主存储器，中央处理器不能直接访问的存储器称为外部存储器，外部存储器中的信息必须调入内存后才能为中央处理器处理。地址位数N与可寻址的存储单元的个数M的关系： [公式] ，单位：BBB。
————（NOIP2016提高组）

主存储器（内存）：

主存储器按读写功能，可分只读存储器（ROM，断电数据还在，如BIOS（基本输入输出系统））和随机存储器（RAM，断电数据没有，如内存条）两种。

外存储器：

也称为辅助存储器，一般容量较大，速度比主存较慢，包括软盘、硬盘、光盘、U盘等一系列移动存储设备。

<1>硬盘（Hard disk）：

目前的硬盘大多采用了温彻斯特技术，所以又称为“温盘”；温氏技术的特点是：将盘片、读写磁头及驱动装置精密地组装在一个密封盒里；采用接触式起停，非接触式读写的方式（磁盘不工作时，磁头停在磁盘表面的起停区，一旦加电后，磁头随着盘片旋转的气流“飞”起来，悬浮在磁盘表面，进行读写）。

<2>软盘（Floppy Disk）：

目前常见的是3.5英寸/1.44MB3.5英寸/1.44 MB3.5英寸/1.44MB的软盘。

<3>光盘存储器：

CD−ROMCD-ROMCD−ROM（只读型光盘），容量大约是650MB650 MB650MB；
EODEODEOD（可擦写光盘）；
DVDDVDDVD容量在4.7GB4.7GB4.7GB~17GB17GB17GB；
EVD，DVDEVD，DVDEVD，DVD的升级版；
VCD，CDVCD，CDVCD，CD的一种，即VideoVideoVideo CDCDCD。

数据读写速度：寄存器 > 高速缓存>内存 >硬盘＞U盘＞光盘＞其他辅助存储器

输入设备

键盘（输入设备）

————（NOIP2016提高组）

标准Windows-PC键盘
标准Apple-Mac键盘
快捷键：
在使用操作系统和软件的过程中，时常会用到复制、粘贴、剪切等功能。这时候如果使用快捷键来操作，往往能达到事半功倍的效果。以下是一些常用的功能及其在 Windows 键盘和 Mac 键盘上对应的快捷键方法。

鼠标

输出设备

输出设备（Output Device）是计算机硬件系统的终端设备，用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等。也是把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表现出来。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。

三、NOIP / CSP等的历史、大事件、参赛要求（每年都考）

NOI：NOI：NOI：

中国计算机学会于1984年（当年，邓小平提出计算机要从娃娃抓起）创办全国青少年计算机程序设计竞赛，即全国青少年信息学奥林匹克竞赛，是国内包括港澳在内的省级代表队最高水平的大赛。
————NOI 全国青少年信息学奥林匹克竞赛
NOI

NOIP:NOIP:NOIP:

中国计算机学会于1995年创办全国青少年信息学奥林匹克联赛。NOIP在同一时间、不同地点以各省市为单位由特派员组织。全国统一大纲、统一试卷，初、高中或其他中等专业学校的学生可报名参加。联赛分初赛和复赛，初赛考察通用和实用的计算机科学知识，以笔试为主。复赛为程序设计，须在计算机上调试完成。参加初赛者须达到一定分数线后才有资格参加复赛。联赛分普及组和提高组两个组别，难度不同，分别面向初中和高中阶段的学生。

从2005年开始，NOIP不再支持Basic；从2022年开始，不再支持Pascal。

选手进入考场时，只许携带笔、橡皮等非电子文具入场。禁止携带任何电子产品或机器设备入场，无存储功能的手表除外；手机（关机）、U盘或移动硬盘、键盘、鼠标、闹钟、计算器、书籍、草稿纸及背包等物品必须存放在考场外。如有违规带入的，一经发现，NOI各省特派员可直接取消违规选手的参赛资格。

CCSP：CCSP：CCSP：

大学生计算机系统与程序设计竞赛，由中国计算机学会(CCF)于2016年发起的一个面向大学生的竞赛，每年举办一次，考察的是算法、编程以及计算机系统设计能力，旨在进一步提高计算机教育质量，使学生通过竞赛进一步学习和掌握计算机系统知识，同时对高校计算机教育产生引领作用。
CCSP首页

CSP：CSP：CSP：

中国计算机学会于2014年推出CCF计算机软件能力认证，该项认证重点考察软件开发者实际编程能力，由中国计算机学会统一命题、统一评测，委托各地设立的考试机构进行认证考试。该项认证每年大约3、9、12月各举办一次。认证者不限年龄，不限学历，不限报考次数，不限国籍，在报名官网注册账户后均可报名参加认证。语言：
C/C++(Dev−CPP5.4.0(MinGW4.7.2))C/C++(Dev-CPP 5.4.0 (Min GW 4.7.2))C/C++(Dev−CPP5.4.0(MinGW4.7.2))，
Java(Eclipse(JavaSDK1.7.015))Java(Eclipse (Java SDK 1.7.0_15))Java(Eclipse(JavaSDK1.7.015))，
Python(3.6.5)Python(3.6.5)Python(3.6.5)
浏览器：ChromeChromeChrome

CCF计算机职业资格认证管理系统

CSP认证考试可以带纸质资料进入考场，不过只能是常用语言的程序设计基础书、数据结构的相关书籍。不允许U盘、手机等电子设备进入考场。

CSP−S/J：CSP-S/J：CSP−S/J：

认证开始151515分钟后，认证者不能再进入认证点。如有认证者提前离开认证点，除身体特别原因外，须在认证进行222小时后方可准予离开。在第一轮认证期间，任何人不得将试卷携带出考场。认证者进入考场时，监考检查认证者携带物品。认证者只许携带笔、橡皮等非电子文具入场。禁止携带任何电子产品或机器设备入场，无存储功能的手表除外；手机（关机）、U盘或移动硬盘、键盘、鼠标、闹钟、计算器、书籍、草稿纸及背包等物品必须存放在考场外。如有违规带入的，一经发现，CSP−J/SCSP-J/SCSP−J/S认证总负责人可直接取消违规认证者的参加资格。

四、语言

————（NOIP2017、2018提高组）
程序设计语言一般分为机器语言、汇编语言和高级语言三大类，机器语言和汇编语言都是低级语言，高级语言又称算法语言。

机器语言：

由0和1的不同组合所形成的可为计算机直接识别和执行的二进制指令代码的集合，是面向机器的程序设计语言。机器语言程序占用内存少、执行效率高，但编程工作量大，容易出错；依赖具体的计算机体系，因而程序的通用性、移植性都很差。速度最快

汇编语言：

使用助记符和有关符合编写的程序称为汇编语言程序，比机器语言更加直观，每一条用符号来表示的汇编指令都与一条计算机机器指令对应，是面向机器的程序设计语言。汇编语言的出现大大降低了记忆难度，占用内存较少，运行效率较高，不仅便于检查和修改程序错误，而且指令、数据的存放位置可以由计算机自动分配，但对于计算机CPU及其外围硬件设备具有很大的依赖性，程序员需要十分熟悉计算机系统的硬件结构。用汇编语言编写的程序称为源程序，计算机不能直接识别和处理源程序，必须通过某种方法将它翻译成为计算机能够理解并执行的机器语言，执行这个翻译工作的程序称为汇编程序。速度快

高级语言：

人工设计的语言，对具体的算法进行描述，所以又称为算法语言。高级语言独立于计算机的硬件（即与具体的硬件无关），相对于低级语言更容易实现跨平台的移植。速度慢

结构化语言：

代码和数据分离，专门描述一个功能单元逻辑要求。它不同于自然语言，也区别于任何特定的程序语言(如VB、VC 等)，是一种介于两者之间的语言。结构化描述语言一般采用英语，既有自然语言灵活性强、表达丰富的特点，又清晰易读和逻辑严密，还是一种用于数据库查询和编程的语言，已经成为关系型数据库普遍使用的标准，对程序设计和数据库的维护都带来了极大的方便，广泛地应用于各种数据查询。

Pascal：

语法严谨，层次分明，程序易写，可读性强，是第一个结构化编程语言。它基于ALGOL编程语言，是面向过程的编译型语言程序语言。

C：

结构化编译型编程语言，具有变量作用域以及递归功能的过程式语言，是面向过程、抽象化的通用程序设计语言，广泛应用于底层开发。C语言具有高效、灵活、功能丰富、表达力强和较高的可移植性等特点，在程序设计中备受青睐。C语言的设计影响了众多后来的编程语言，例如C++、Java、C#等。

面向对象语言：

以对象作为基本程序结构单位，用于描述的设计是以对象为核心，而对象是程序运行时刻的基本成分。语言中提供了类、继承等成分，类、对象的思想实现程序共享，适合大型程序。Simula是第一个面向对象语言。

VB(Visual Basic)：

Microsoft开发的一种通用的结构化的、模块化的、面向对象的、包含协助开发环境的事件驱动为机制的可视化混合型（侧重于解释）程序设计语言，是一种可用于微软自家产品开发的语言。

C++：

面向对象的编译型程序设计语言，最初它被称作“C with Classes”（包含类的C语言），是C语言的继承，进一步扩充和完善了C语言。它是一种静态数据类型检查的、支持多重编程范式的通用程序设计语言，支持过程化程序设计、数据抽象、面向对象程序设计、泛型程序设计等多种程序设计风格。

Java：

跨平台、分布式、多线索、面向对象的混合型（侧重于解释）程序设计语言，是一种先编译后解释的语言，所以它不如全编译性语言快。许多的Android应用都是Java程序员开发者开发，Java还广泛应用于企业级Web应用开发和移动应用开发。

解释语言：

应用程序源代码一边由相应语言的解释器“翻译”成目标代码(机器语言)，一边执行，每条语言只有在执行才被翻译，每执行一次就翻译一次，因此效率比较低，而且不能生成可独立执行的可执行文件。解释程序的优点是当语句出现语法错误时，可以立即引起程序员注意，而程序员在程序开发期间就能进行校正。一般地来说，如果你听别人说到动态语言，大多都是指解释型语言。eg.Pythoneg.Pythoneg.Python

编译语言：

编译是指在应用源程序执行之前，就将程序源代码“翻译”成目标代码 (机器语言)，因此其目标程序可以脱离其语言环境独立执行，使用比较方便、效率较高。Java 程序需要编译，但是没有直接编译成为机器语言，而是编译成为字节码，然后在 Java 虚拟机上用解释方式执行字节码。这种运行方式带来了一些优势，但同时直接导致了复杂的环境、不算很高的效率和很多的争议。

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