信奥集训营笔记:Day 9

初赛知识

Posted by CR on August 14, 2018

一、计算机基础知识

1.ENIAC(埃尼阿克),第一台电子计算机,150千瓦,5000次每秒,弹道计算,1946.2.14,宾夕法尼亚大学。

2.计算机:运算分为:算术运算逻辑运算,采用存储程序工作方式。

3.计算机的发展史

  起止年代 主要元件
第一代 40年代末-50年代初 电子管
第二代 50年代末-60年代末 晶体管
第三代 60年代中期开始 中、小规模集成电路
第四代 70年代初开始 大规模和超大规模集成电路

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3.与计算机相关的几个重要人物

艾伦·图灵:英国科学家,提出图灵机、图灵测验

冯·诺依曼:美籍匈牙利科学家,提出“冯·诺依曼结构”

高登·摩尔:摩尔定律,每过18月性能提高一倍,价格减少一半,创建Intel。

4.冯诺依曼的核心思想

采用二进制代码表示数据和指令

采用存储程序工作方式,即事先编制程序,实现存储程序,自动连续的执行程序

由存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备等五大部件组成计算机硬件系统

冯诺依曼体系结构

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CPU即中央处理器,是硬件系统的核心部件,负责读取并执行指令

  • 运算器:进行指定的算术或逻辑运算,结果送回主存储器或暂存在CPU内的寄存器中

5.CPU厂商 Intel,AMD

6.CPU的性能指标

  • 主频

主频表示这个CPU一秒钟能执行多少指令。主频越大,CPU性能越好。

  • 字长

CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。

字节是单位,字长是处理能力

1971:Intel,第一款微处理器4004,字长4位

1978:Intel的8086是第一个16位的微处理器

7.CPU结构框图

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8.高速缓存Cache

作用:1.预读取 2.临时存储数据 3.暂存运算结果

9.指令集:CPU中用来计算和控制计算机系统的一套指令的集合

指令的强弱也是CPU的重要指标

分为复杂指令集cisc(不等长)和精简指令集risc(等长)

10.存储器:具有记忆的物理器件,用于存储信息,分为内存和外存

1.内存是半导体存储器(主存)
分为只读存储器和随机存储器和高速缓冲存储器
- ROM:只能读,不能用普通方法写入
- RAM:可读可写,断电后内容全部丢失
- Cache:因为CPU读写RAM的时间需要等待,为了减少等待时间,在RAM和CPU简需要设置Cache,断电后内容全部丢失

2.外存:磁性存储器——软盘和硬盘;光电存储器——光盘,它们可以作为永久存器

3.存储器的两个重要技术指标:存取速度和存储容量。内存的存取速度最快(与CPU速度相匹配),软盘存取速度最慢。存储容量速度最慢。存储容量是指存储的信息量,它用字节(Byte)作为基本单位

11.存储器的分级:

CPU——Cache——内存——硬盘存储

对不同层级的存储器,CPU有着不同的访问速度:

L1缓存——10ns

L2缓存——大约20到30ns

主存储器——大约60ns

硬盘——大约12ms

速度从快到慢次序为:

1.寄存器(与CPU主频相同)

2.高速缓存(Cache,内存的一种)

3.内存(RAM和ROM)

4.硬盘

5.光盘

6.软盘

12.总线

分为数据总线、控制总线、地址总线

13.软件系统

软件包括了使计算机运行所需的各种程序、数据及其有关的文档资料。

1.系统软件

控制和维护计算机的正常运行,管理计算机的各种资源,以满足应用软件的需要。

    1.操作系统

    Windows Unix Linux

    2.语言处理程序

    C Pascal VB

    3.实用程序

    诊断程序、排错程序等
2.应用软件

完成一个特定的任务,在系统软件的帮助下才能完成工作

14.操作系统

用于管理和控制计算机所有的硬件和软件资源的一组程序。

  • DOS 单用户单任务
  • Windows 多用户多任务
  • Unix 多用户多任务
  • Linux 多用户多任务 免费开源
  • Max OS
  • Novell Netware

DOS基本命令

命令 Windows Linux
改变目录 cd cd
显示文件 dir ls
删除 del rm

15.文件系统

文件名:主文件名+扩展名

16.编译、解释程序

1.机器语言:机器内部使用,用数字代码表示的指令代码,面向某一特定机型。可有硬件直接识别并执行。

2.汇编语言:是一种用符号表示的,面向某一特定机型的程序设计语言,它的指令语句与机器指令一一对应。

3.高级程序设计语言:是面向用户与特定机器属性相分离的程序设计语言,具有通用性。

语言的处理方式有两种类型:解释与编译

17.计算机应用举例

  • 科学计算
  • 信息管理中的数据处理
  • 科技工程中的数据处理
  • 自动控制
  • 计算机辅助设计(CAD),计算机辅助制造(CAM),计算机模拟,计算机辅助教学(CAI)
  • 人工智能

二、互联网

1.什么是计算机网络

拓扑结构.png

2.计算机网络的分类

分类.png

3.计算机网络的拓扑结构

计算机网络.png

4.计算机网络体系结构

1.网络传输协议

互相都能明白的信息交换规则

- TCP/IP协议(传输控制协议/网际协议)

- HTTP(超文本传输协议)

- FTP(文件传输协议)

- SMTP、POP3(邮件协议)

5.OSI/RM参考模型

特点:模型具有七个层次,相同层次的交流都是独立进行的,不受其他层次的影响 4.jpg

6.域名

1.常见的域名后缀
- 按机构划分的后缀
com:商业网站
edu:教育部门
gov:政府部门
mil:军事部门
net:网络服务机构
org:非营利性组织

- 按地域划分的后缀
cn:中国
au:澳大利亚
fr:法国
ru:俄罗斯
jp:日本
tw:台湾

7.IP地址

网络上计算机的编号。

用四组十进制数字表示,每组数值在0-255之间,各组间用.号相隔。

8.URL地址(统一资源定位器)

表示方法:协议类型://域名地址/指定该文件的路径和文件名

例:http://tech.sina.com.cn/notebook

9.IP地址分类

最初设计互联网络时,为了便于寻址以及层次化构造网络,每个IP地址包括两个标识码(ID),即网络ID和主机ID。同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络ID,网络上的一个主机(包括网络上工作站,服务器和路由器等)有一个主机ID与其对应。IP地址根据网络ID的不同分为5种类型,A类地址、B类地址、C类地址、D类地址和E类地址。 

1.A类IP地址 

一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“0”, 地址范围从1.0.0.0 到126.0.0.0。可用的A类网络有126个,每个网络能容纳1亿多个主机。 

2.B类IP地址 

一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”,地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个,每个网络能容纳6万多个主机 。 

3.C类IP地址 

一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“110”。范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个,每个网络能容纳254个主机。 

4.D类地址用于多点广播(Multicast)。 

D类IP地址第一个字节以“1110”开始,它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络,目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机,它标识共享同一协议的一组计算机。 

5.E类IP地址 

以“11110”开始,为将来使用保留。 

全零(“0.0.0.0”)地址对应于当前主机。全“1”的IP地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址。 

在IP地址3种主要类型里,各保留了3个区域作为私有地址,其地址范围如下: 

A类地址:10.0.0.0~10.255.255.255 

B类地址:172.16.0.0~172.31.255.255 

C类地址:192.168.0.0~192.168.255.255

A类地址的第一组数字为1~126。注意,数字0和 127不作为A类地址,数字127保留给内部回送函数,而数字0则表示该地址是本地宿主机,不能传送。

B类地址的第一组数字为128~191。

C类地址的第一组数字为192~223。


1.A类地址

A类地址的表示范围为:0.0.0.0~126.255.255.255,默认网络掩码为:255.0.0.0;A类地址分配给规模特别大的网络使用。A类网络用第一组数字表示网络本身的地址,后面三组数字作为连接于网络上的主机的地址。分配给具有大量主机(直接个人用户)而局域网络个数较少的大型网络。例如IBM公司的网络。

2.B类地址

B类地址的表示范围为:128.0.0.0~191.255.255.255,默认网络掩码为:255.255.0.0;B类地址分配给一般的中型网络。B类网络用第一、二组数字表示网络的地址,后面两组数字代表网络上的主机地址。

3.C类地址

C类地址的表示范围为:192.0.0.0~223.255.255.255,默认网络掩码为:255.255.255.0;C类地址分配给小型网络,如一般的局域网和校园网,它可连接的主机数量是最少的,采用把所属的用户分为若干的网段进行管理。C类网络用前三组数字表示网络的地址,最后一组数字作为网络上的主机地址。

实际上,还存在着D类地址和E类地址。但这两类地址用途比较特殊,在这里只是简单介绍一下:D类地址称为广播地址,供特殊协议向选定的节点发送信息时用。E类地址保留给将来使用。

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10.位图与矢量图

图像——像素——位图

图形——数学——矢量图