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1、汕头金山中学信息竞赛班,基础知识,信息学竞赛相关活动介绍,IOI：国际信息学奥林匹克竞赛 （International Olympiad in Informatics）,每年8月举行，我国连续多年，四名选手全获金牌,信息学竞赛相关活动介绍,NOI：全国青少年信息学奥林匹克竞赛,自1984年至开始，每省派若干名学生组成代表队参加，每年7月底举行。,NOI同步进行的还有NOI网上同步赛。,信息学竞赛相关活动介绍,NOIP：全国青少年信息学奥林匹克联赛 (National Olympiad in Informatics in Provinces 简称NOIP),自1995年至今，每年10-11月举行
2、，全国在校中学生均可参加。分普及组和提高组。,信息学竞赛相关活动介绍,冬令营,全国青少年信息学奥林匹克竞赛冬令营在每年寒假期间（1月）开展为期一周的培训活动。国家集训队（NOI前50名的选手）正式营员。,信息学竞赛相关活动介绍,CTSC 参加国际信息学奥林匹克竞赛的中国代表队的选拔赛,从国家集训队的（获NOI前50名）选手中，经上机比赛及现场答辩，选拔前4名的优胜者，代表中国参加国际IOI。,信息学竞赛相关活动介绍,信息学奥赛 Olympiad in Informatics,官方网站：,信息技术：ITInformation Technique,CAI计算机辅助教学 CAD计算机辅助设计,信息学
3、竞赛相关活动介绍,1984年邓小平说：“计算机的普及要从娃娃做起。”,计算机简史,计算机发展代别划分,未来计算机发展方向： 生物、光、量子计算机,计算机简史,1946年2月，在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子计算机 ENIAC ，这台计算机占地170平方米，重30吨，用了18000多个电子管，每秒能进行5000次加法运算，其输入设备和输出设备分别为开关和指示灯。,计算机简史,计算机简史,1944年，美籍匈牙利数学家 冯诺依曼 提出计算机基本结构和工作方式的设想，为计算机的诞生和发展提供了理论基础。,时至今日，尽管计算机软硬件技术飞速发展，但计算机本身的体系结构并没有明显的突破，当今的计
4、算机仍属于冯诺依曼架构。,计算机简史,其理论要点如下：,1、计算机硬件设备由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备5部分组成。,2、存储程序思想把计算过程描述为由许多命令按一定顺序组成的程序，然后把程序和数据一起输入计算机，计算机对已存入的程序和数据处理后，输出结果。,计算机简史,Ada Lovelace 世界上第一个写程序的人 著名英国诗人拜伦之女,ADA语言,计算机简史,图灵（Alan Mathison Turing）：英国数学家，被称为“人工智能之父” 他提出有限状态自动机，即著名的图灵机模型，提出了重要的衡量标准“图灵测试”，对人工智能的发展作出诸多贡献。曾协助军方破解德国的著名密
5、码系 统Enigma，帮助盟军取得了二战的胜利。,计算机简史,图灵奖：由美国计算机协会于1966年设立，专门奖励对计算机事业有重要贡献的个人，有“计算机界的诺贝尔奖”之称。,计算机简史,姚期智,美籍华人，2000年图灵奖得主，世界著名计算机学家，美国科学院院士，中国科学院外籍院士，2004年起在清华大学担任全职教授。,姚班清华大学“计算机科学实验班”，姚期智于2004年创办，每届20左右名学生。,计算机简史,我国的计算机发展情况,1958年，我国第一台通用数字电子计算机103 型机研制成功，每秒运行1500次； 1983年，每秒运行一亿次的银河巨型计算机在 国防科技大学诞生； 1999年“银河
6、IV”1000亿次/秒；,计算机简史,“天河2号”计算机，2013年底入驻广州的国家超级计算机中心,计算机简史,计算机分类,按体积大小分：巨型机、大型机、小型机、 微型机、单片机,单片机：指集成在一块芯片上的完整计算机系统，也称微控器。它的使用领域十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等，用上了单片机的产品常被冠以“智能型”来形容。,计算机系统的基本组成,计算机硬件由五大部分组成： 运算器、控制器、存储器、 输入设备、输出设备,计算机系统由硬件和软件两部分组成,计算机系统的基本组成,中央处理器 CPUCentral Processing Unit,在微机中常被称为微处理器
7、 （MPUmicroprocessor）, 由运算器、控制器和一些寄存器组成。 （注意：不要把“寄存器”写成“存储”）；,计算机系统的基本组成,CPU,计算机系统的基本组成,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， 它的操作过程是： 取指令分析指令执行指令；,计算机系统的基本组成,CPU的主要性能指标： 主频：即计算机CPU的主时钟频率，主频越高，速度越快。 字长：一次性能并行处理的二进制数码位数；,例如：某微机CPU型号为P4 2.6G，其中2.6G指的就是CPU的主时钟频率；AMD64位CPU，其中64位指的是CPU的字长。,计算机系统的基本组成,存储器的分级结构,目
8、前在计算机系统中，通常采用三级存储器结构：,计算机系统的基本组成,计算机系统的基本组成,内部存储器：中央处理器能直接访问的存储器，它包括快速缓冲存储器和主存储器。内存也常泛指主存，但严格上说，只有当内存中只有主存，而没有快速缓冲存储器时，才能称为主存。 外部存储器：中央处理器不能直接访问的存储器，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。,计算机系统的基本组成,存储器速度比较： 内存外存 快存主存辅存,计算机系统的基本组成,快速缓冲存储器（Cache）： 简称快存或缓存，速度比主存储器快，但容量较小，位于CPU与主存之间，用以加快机器速度。,计算机系统的基本组成,主存储器按读写功能
9、，可分只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）两种。 只读存储器（ROMRead Only Memory）：只能读出，不能写，且原来所存信息不会因断电而丢失。 * PROM 可编程的只读存储器：可改写一次。 * EPROM 可擦可编程的只读存储器：可多次改写。 随机存储器（RAMRandom Access Memory）：可以读出和写入信息，RAM中存储的信息将因断电或机器重新启动而丢失。,计算机系统的基本组成,外部存储器：也称为辅助存储器，一般容量较大，速度比主存较慢。 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”； 软盘（Floppy Disk）：常见
10、的是3.5英寸1.44 MB 光盘存储器（CD-ROM）：只能读，不能写； CD盘片的存储量大约是650 MB，DVD盘片容量大约是4.7GB。 * CDRW： 可读写光驱，能读又能写。 移动存储：主要有移动硬盘和移动闪存盘。,计算机系统的基本组成,输入设备 键盘（Keyboard） 、鼠标（Mouse）、 手写笔、 触摸屏 、麦克风 扫描仪（Scanner） 、视频输入设备、 条形码扫描器 输出设备 显示器（Monitor）：目前主要有CRT（阴极射线管）显示器和LCD液晶显示器。 打印机（Printer）：主要有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机。 绘图仪 音箱,计算机系统的基本组成,总线
11、（Bus） 总线是计算机各部件之间传输信息的公共通道，由多根导线组成，根据传输信息的不同，可分为数据总线、地址总线和控制总线。,计算机系统的基本组成,计算机软件可分为系统软件和应用软件两大类。 系统软件： 包括： (1) 操作系统软件，如： DOS、Windows95/98/2000、Unix、Linux、WindowsNT； (2) 语言的编译软件 Free Pascal、Dephi、C+Builder 等； (3) 某些数据库系统也被归属于系统软件，但此项常有争议， 如foxbase、Foxpro、SQL等； 注意，系统软件不等于操作系统！ 应用软件：为了某个应用目的而编写的软件，主要有文
12、字处理软件、电子表格软件、数据库管理软件、辅助设计软件、实时控制软件等。,信息数字化,数字化信息的计量,信息数字化,ASCII码 ( American Standard Code for Information Interchange ) 美国的标准信息交换代码 将每个字符用7位的二进制数来表示，共有128种状态,信息数字化,计算机中的数据用二进制表示 分为有符号数和无符号数 有符号数在数值的最高位前加0或1表示数值的符号（正/负）,常用的机器码有原码、反码、补码,原码：最高位表示符号（正0，负1），其它位表示数值。 如： X1011101 X原01011101 X1011101 X原1101
13、1101,机器码,信息数字化,反码： 正数的反码与原码相同，符号位用0表示，数值位不变； 负数的符号位用1表示，数值位为原码数值位按位取反。 如： X1011101 X反01011101 X1011101 X反10100010,信息数字化, 补码： 正数的补码与原码相同， 负数的补码位反码加1形成。 如： X1011101 X补01011101 X1011101 X补10100011,信息数字化,为什么要设反码、补码？,例如： 1+(-1)、1-1，用原码计算，则须分加减、 正负进行处理，比较复杂；,而利用补码计算：,1+(-1) = 00000001补+11111111补 = 0000000
14、0补,1-1 = 1+(-1) = ,设计补码的目的是： 使符号位与数值部分一起参加运算，简化运算规则. 使减法运算转换为加法运算，简化计算机中运算器的线路设计,信息数字化,定点数、浮点数, 定点数：是指数据中小数点的位置是固定不变。 小数点固定在有效数据最低位右边，数据表示为整数； 小数点固定在有效数据最高位之前，数据表示为纯小数。,在机器中，定点数的形式为：,信息数字化,浮点数：指数据中的小数点位置没有预先固定。,任何一个十进制数N可用科学计数法表示：,同样，二进制数N可表示为：,（E称为阶码，M称为尾数，统一用纯小数表示。）,计算机中的浮点数的形式为：,阶符表示阶码的符号，正0负1；数符
15、表示N的正负，同样，正0负1。,信息数字化,二进制数据经过传送、存取等环节，会发生误码（1变成0或0变成1），为了发现和纠正误码，在原始数据后增加一个或若干个校验位，进行数据校验。,1、奇偶校验码这是最基础的一种检验码，是由n为有效数据位和1个校验位组成校验码，这种校验码仅能发现错误（奇数个位出错的情况），不能纠正误码。,2、能纠正误码的校验码 海明码：是一种多重(复式)奇偶检错系统，每一个奇偶位被编在传输码字的特定位置上。 循环冗余校验码（CRC码）：在串行传送（磁盘、通讯）中广泛采用。,操作系统,只认得0和1,操作系统,DOS,操作系统,DOS命令,dir cd,操作系统,Unix、Lin
16、ux,操作系统,Windowsx系列： Windows 98，Windows XP， Windows Vista，Windows 7，Windows 8,Windows 10 是微软公司新一代操作系统。 Windows 10 正式版将于2015年发布，将涵盖PC、平板电脑、手机、XBOX和服务器端,操作系统,操作系统的功能主要有： 处理机(CPU)管理、作业管理、存储管理、 文件管理、设备管理。,CPU管理：进程控制、进程同步、进程通信、进程调度 作业管理：作业调度、作业控制 文件管理：存储空间管理、目录管理、文件读写、 文件保护、用户接口 存储管理：内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充 设备管理：缓冲管理、设备分配、设备处理、虚拟设备功能,操作系统,进程,进程是程序的一次执行，是可以和别的计算并发执行的计算；,是一个程序及
