CSP-J 初赛一轮复习
计算机常识与硬件
计算机常识
-
计算机的概念：
计算机是一种能迅速而高效的自动完成信息处理的电子设备，他能按照程序对信息进行 加工，处理，储存。
-
计算机的诞生与发展：
\(1946\) 年，美国为了计算弹道轨迹而研制成功了第一台计算机 ENIAC。
阶段 时间 逻辑器件 应用范围 第一代 \(1946-1958\) 真空电子管 科学计算，军事研究 第二代 \(1959-1964\) 晶体管 数据处理 第三代 \(1965-1970\) 集成电路 工业控制 第四代 \(1971-now\) 大规模集成电路 各个领域 英国数学家 图灵 提出计算机的数学模型，称为计算机科学的理论基础。图灵奖就是以他的名字命名的，被称为“计算机界的诺贝尔奖”，中国科学院院士姚期智曾获得过图灵奖。
冯 \(·\) 诺依曼 提出 储存程序工作原理，并设计了第一台具有储存程序功能的计算机 EDVAC。
世界上第一位程序员：左斯达 \(·\) 艾达 \(·\) 洛夫莱斯伯爵夫人（没错是一位女士）。
摩尔定律：由 戈登 \(·\) 摩尔 提出，具体内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔 \(18\) 个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。
-
计算机的主要应用
-
数值计算（计算机最早的应用领域）：灾害预报等。
-
信息管理：企业，物资管理等。
-
过程控制：工业自动化控制，卫星飞行方向控制等。
-
辅助工程：计算机辅助设计（CAD），辅助制造（CAM），辅助测试（CAT），辅助教学（CAI）。
-
人工智能：人脸，语音识别。
-
网络应用：因特网。
-
-
计算机分类
按规模分：巨，中，小，微（个人计算机）。
按用途分：专用机，通用机。
计算机硬件系统
-
计算机硬件
由五大部分组成：运算器，控制器，储存器，输入设备，输出设备。
中央处理器（\(\text{CPU - Central Processing Unit}\)）：
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 指挥系统, \(\text{CPU}\) 的主要性能指标是 主频和字长，主要是 数据运算和程序控制 的作用。
储存器：
内部储存器是中央处理器能直接访问的储存器，它包括快速缓存存储器和主存储器，中央处理器不能直接访问的储存器称为外部存储器，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。
主存储器：内存也常称为主存，但严格上来说，只有当内存中只有主存，而没有快速缓冲存储器时，才能成为主存。
主储存器按读写功能，可分为只读存储器 (ROM) 和随机存储器 (RAM)，高速缓存储存器 (Cache) 三种。
随机储存器 \(\text{RAM}\) 不具有记忆功能，存储的信息会在断电后消失。
外部存储器：也成为辅助存储器，一般容量较大，速度比主存慢。
常见的外部存储器有：硬盘( \(\text{Hard disk}\) ,分为机械硬盘和固态硬盘),光盘储存器 ( \(\text{CD-ROM}\) ,只能读不能写)，U 盘 ( \(\text{USB Flash Fisk}\) )
输入设备：键盘，鼠标，手写笔，触摸屏，麦克风，扫描仪等。
输出设备：显示器，打印机，音箱等。
注：两显示屏屏幕尺寸相同，分辨率可以设置成不一样。
计算机储存数据的 基本单位 是 \(\text{Byte}\) , 而 \(\text{bit}\) 则是表示 信息的最小单位 。
中央处理器 \(\text{CPU}\)
-
关于 \(\text{CPU}\)
目前市场上主流的 \(\text{CPU}\) 字长几乎都到达了 \(64\) 位。
\(text{CPU}\) 大致可分为：运算逻辑部件，寄存器部件，和控制部件。
\(\text{CPU}\) 的主要性能指标包括：时钟主频，字长，高速缓存容量，指令集合和动态处理技术，制造工艺，封装方式和工作电压。
主要厂商有 \(\text{Intel}\) ， \(\text{AMD}\) ， \(\text{IBM}\)。
不同位数的处理器的区别是 寻址空间的不同。
在 \(\text{PC}\) 机中， \(\text{CPU}\) 的型号有： \(\text{PENTIUM}\)（奔腾）,酷睿，赛扬。
中断是指当出现需要的时候， \(\text{CPU}\) 暂时停止当前程序的执行而转向执行处理新情况的过程。地址总线的位数决定了 \(\text{CPU}\) 可直接寻址的内存空间大小，例如 \(16\) 位地址总线，其最大的可寻址空间为 \(64\ \text{KB}=64\times 1024 \times 1024\),则 \(32\) 位的最大可寻址空间为 \(64\ \text{KB} \times \ \text{64KB}= 4\times 1024^3=4 \ \text{GB}\)。
以上资料参考《CSP-J/S 能力认证复习资料》。