全国青少年信息学（计算机）奥林匹克竞赛分区联赛基础知识复习题
2004.10.8
一、    基础知识：
1.    世界上第一台电子数字计算机：1946，美国，“ENICA”。第一代至第四代主要逻辑元件（物理元件、主要电子元件）分别是：电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模和超大规模集成电路。光计算机（速度快）、超导计算机（低耗电）和人工智能计算机（具有推理、关联、学习、智能会话和使用知识库）将成为第五代计算机（智能计算机）的发展方向。
2.    我国1956开始研制计算机，成功研制：1957年电子模拟计算机、1958年电子数字（电子管）计算机，1963年109型晶体管计算机，1965年DJS-II集成电路计算机，1983年第一台浮点运算达1亿次/每秒的“银河”巨型计算机，1992年11月“银河II”达10亿次/每秒，1997年“银河III”达130亿次/每秒。2000年1月曙光2000-II超级服务器，采用超级并行机达1117亿次/每秒。2000高性能计算机“神威I”达3840亿次/每秒。2001年曙光3000超级服务器，达4032亿次/每秒，其中采用了70个处理机共280个CPU采用并行机。2002年8月，由联想集团独立开发、具有自主知识产权的深腾LSSC—II的大规模机群系统，实际速度达到每秒1.027万亿次浮点运算。实际运算速度最快的前500台计算机名单中，也可排在第24位。联想深腾包含526个先进的处理器，其内存总容量为272GB，磁盘总容量为6TB。2003年12月，中国超级计算机联想“深腾6800”宣告研制成功，全球最新超级计算机五百强排行榜中，“深腾6800”实际运算速度居第十四位， 峰值运算速度4.1万亿次/每秒。2004年6月，曙光公司为上海超级计算中心研制的“曙光４０００Ａ”采用２５６０枚美国超微（ＡＭＤ）公司的服务器芯片，每秒可进行超过８.061万亿次浮点运算，这是中国超级计算机首次跻身世界十强。
3.    电子计算机特点：运算速度快、计算机精度高、有记忆和逻辑判别断能力、有自动处理能力。
4.    存储程序原理是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1946年提出。原理指：把程序存储在计算机内，使计算机能象快速存取数据一样地快速存取组成程序的指令。第一代至第四代计算机都采用此原理，但第五代不采用，他有“计算机之父”之称。
5.    计算机在现代社会中的作用：科学计算，数据处理，实时控制，辅助教学、辅助设计、办公自动化、人工智能。
6.    计算机硬件组成：输入设备、输出设备、存储器、运算器、控制器。其中微机中把运算器和控制器制在同一块集成电路中，并称之为CPU或中央处理器。
7.    物理元件容易实现稳定的相反状态，决定了计算机内部采用二进制编码和二进制进行运算。1比特（Bit）是具有上述特性的载体的存储信息最小单位。即一个二进位，该位的值取1或0值，对应两种相反的状态。存储器的容量单位还有：1Byte(拜特)=8Bit，1KB=1024Byte，1MB=1024KB，1GB=1024MB 。注：210=1024≈1000，23=8；另外标准的ASCII码用7位二进制编码（从左至右第6位至第0位），即0000000∽1111111,共可为128个不同字符编码，第7位通常在传送过程中作为奇偶校验码。如数：100001，用奇校验码传送为：11000001（确保有奇数个1），用偶校验码传送为：01000001（确保有偶数个1）。
8.    存储器分主存储器、辅助存储器和缓冲存储器（如Cache）。主存储器（内存）：ROM（只读存储器）和RAM（随机存取存储器）。目前微机中采用的是可擦写的只读存储器（EPROM），但擦写过程要用到特殊专用设备，用户不能修改。辅助存储器（外存）分磁盘（软磁盘和硬盘）、磁带、光盘等。缓冲存储器常用于CPU与RAM间可提高存取速度。
9.    电子计算机中数的表示：计算机内部存储、处理和传输的信息都用二进制代码表示。
进位计数制：二进制、十进制、八进制、十六进制。
相应的基数：（0，1）、（0，1，2，3，4，5，6，7，8，9）、（0，1，2，3，4，5，6，7）、（0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F）。
设某进制的基数有X个，即该“X”进制运算规则是“逢X进一，借一当X”。
值的大小计算方法：（例）
（128．5）10=1×103+2×102+8×100 +5×10-1
（1101．1）2=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1=（13.5）10
（256．2）10=2×82+5×81+6×20+2×8-1=（174.25）10
（25A．4）16=2×162+5×161+10×160+4×16-1=（602.25）10
第十进制转第“X”进制的方法是：
  整数部分：除“X”求余。
  小数部分：乘“X”求整。
如：（69.25）10转成(1000101.01)2的方法











练习：把（354.6）10转换为二进制和十六进制。把（13B.25）16转二进制。
二进制与八进制的直接转换方法是:八进制的每位数对应三位二进制数,如：（372.6）8=（011 111 010 .110）2 。二进制与十六进制的直接转换方法是：十六进制的每位数对应四位二进制数,如：（37A.6）16=（0011 0111 1010 .0110）2 。划分数位是从小数点向两边分。
二进制数的计算方法：
[1] 定点数加法减运算
  二进制加法规则：
  0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10；
  利用补码将减法统一为加法：
  [X]补+[Y]补=[X+Y]补
  [X]补-[Y]补=[X-Y]补
例：设X=1011011（即9110），Y= -0010100（即-2010）
(1)    求X+Y的值：（比较：十进制运算是：91+（-20）=71 ）
[X]补=01011011，[Y]补=1 [1101011]反+[1]= 1 1101100
[X+Y]补=[X]补+[Y]补=01011011+ 1 1101100= 1 01000111=26+22+21+20=64+7=(71)10

得[X+Y]补码值为01000111，因符号位为0，表示运算结果为正数，根椐补码定义，此时原码与补码相同，即X+Y=01000111（即71）
(2)求X-Y的值：（比较：十进制运算是：91-（-20）=111 ）
[X-Y]补=[X+(-Y)]补=[X]补+[-Y]补=[X]补+([Y]补+1) ，其中[Y]补是[Y]补的按位取反。
[X-Y]补=01011011+ 1 1101100+1=01011011+( 0 0010011+1)=01011011+ 0 0010100
       =01101111
即X-Y =01101111（即11110）
[2] 定点数乘除法运算
  二进制法规则: 0×0=0 , 1×0=0 , 0×1=0 , 1×1=1
  用原码进行乘除，运算结果的符号取参加运算两个数的符号位按位加之和，数值部分以两个数的绝对值之积（或商）。
   实现原码乘法方法：每次根据乘数逐个数位（自高位至低位）是“1”还是“0”，决定加上被乘数还是加“0”，如果不是最后一位，则获得部分积后左移一位，并后跟进0，直到做完为止。
如：0 111（被乘数原码）×0 101（乘数原码）过程是：
乘数从左至右：第一位为1，初值为0，加111，得111，左移一位得1110
              第二位为0，前部分积加0，得1110，左移一位得11100
              第三位为1（最后位），前部分积加111，得100011
符号位：0+0=0
即得结果的原码值为0 100011
   实现原码除法方法：余数（首次取被除数）与除数比较（在高位对齐开始比较），若前者大于后者，则余数减去除数得新的余数并得商“1”；否则商为“0”，余数左移一位。反复进行上述运算，直至余数最低位超过除数的最低位为止。
如：0 10100（被除数原码）÷0 111（除数原码）过程是：




第一步      第二步           结束
10.    计算机病毒：是人为设计的，一般附着在正常程序当中（通常把病毒依附的程序称为宿主程序），当宿主程序被调用时，附在其中的病毒程序也会运行起来，一旦有读写操作即会把自身或变型后复制到其它宿主程序中，即实现传染过程，当满足某设定条件时会发作。特点：传染性、潜伏性、破坏性。分类：引导病毒（通过分区表或引导扇区传染的）和可执行程序传染的病毒。在WINDOWS中的WORD、EXCEL等数据文件中还可能存在“宏病毒”。要加强数据的备份，定期用最新的查毒软件查毒并用杀毒软件杀毒。电子邮件中也可带病毒。常见防杀毒软件：我国：kv300，kill ；美国:scan/kill, cpav, lanprotect,pc-cillin等。
11.    计算机软件分：系统软件和应用软件；而系统软件又分：操作系统、数据库管理程序、语言处理程序、工具程序。其中MS-DOS，UCDOS，WINDOWS为操作系统， logo.exe,turbo.exe,gwbasic.exe等属语言处理程序，dbase,foxbase,foxpro等属数据库管理系统，pctool.exe,arj.exe等属工具程序，WPS，CCED，WORD97，EXCEL,photoshop,flash,frongpage等属应用软件。
12.    字长：是计算机运算器进行一次基本运算所能处理的数据位数，它衡量计算机处理数据的能力。故微机按字长分：4位、8位（如：CPU：6502）、16位（如：CPU：8088，80286）、32位（如：CPU：80386，80486、586，pentium MMX,pentium III）、64位（如：CPU：Itanium）等。
12.软磁盘有关参数：盘记录面数n、每面磁道数k、每磁道扇区数s，每扇区规定可记录512字节(Byte)(用b表示)；容量C=n*k*s*b,硬盘有关参数:柱面数n,每柱面磁道数k,每道扇区数s,每扇区字节数b,容量C=n*k*s*b;微机中用的硬盘是温彻斯待磁盘(温盘),特点是:磁头、盘片、电机等驱动部件制成不可随意拆卸的密封式组合体。光盘:利用光学方式进行读写信息的圆盘。分CD-ROM（只读型光盘）、CD-R（只写一次型光盘）、CD-RW可擦除可重写型光盘。
13．计算机语言对机器的依赖程度可以分为机器语言、汇编语言和高级语言。 机器语言能被机器直执识别执行，速度最快，高级语言易学，汇编语言是机器语言的符号语言，只有高级语言可解决运行的通用性问题。PASCAL、BASIC、LOGO语言属高级语言。把汇编语言编写的程序译成机器语言目标程序采用“汇编程序”处理。把高级语言编写的源程序译成机器语言目标程序采用“编译程序”处理（PASCAL语言采用此方法），高级语言编写的源程序译成机器语言立即执行采用“解释程序”处理（BASIC语言采用此方法）。即解释方式和编译方式。
14．完整的文件名：[盘符][ 径路][主文件名][—扩展名]，在DOS中，主文件名由1到8个字符组成，而扩展名由0到3个字符组成。而不同类型的文件都有约定扩展名：
*.COM系统程序文件，*.EXE可执行文件，*.SYS系统配置文件，*.BAT批处理文件，*.BAK备份文件，*.TXT文本文件，*.BAS为BASIC语言源程序文件，*.PAS为PASCAL语言源程序文件，*.DAT为数据文件，*.DOC为资料文件，*.$$$为暂存文件等。文件描述时常用“*”代表任意一串字符，“？”代表任意一个字符。如:A?.COM可以是AB.COM,A1.COM等，但不能是ABC.COM，而A*.COM可以是AB.COM,A1.COM,ABC.COM等。
15．磁盘格式化实现为磁盘设定磁道和扇区，并把磁盘分为四个区域：保留区（引导扇区）、FAT区、目录区和文件数据区。格式化磁盘的DOS命令文件是：FORMAT.COM
16．磁盘操作系统PC-DOS(MS-DOS)组成：引导程序（BOOT）、输入输出系统IBMBIO.COM(IO.SYS)、磁盘文件管理IBMDOS.COM(MSDOS.SYS)和命令处理程序COMMAND.COM。
17．冷启动：关机或开机状下按RESET键重新启动。热启动：按CTRL+ALT+DEL启动。
18．DOS命令分内部命令和外部命令：
   内部命令：DIR,DATE,COPY,DEL ,REN, CLS,MD ,RD,CD,TYPE,PATH,PROMPT等
   外部命令：FORMAT.COM,DISKCOPY.COM等
   区别：内部命令相应程序包含在COMMAND.COM中，开机调入DOS时已调入，故可直接执行；而外部命令要先从磁盘调入其相应程序文件才能执行，文件的主文件名即为外部命令命，输入时可省扩展命。如：C:\DOS\FORMAT.COM  A：可写成C:\DOS\FORMAT A：
   执行顺序：主文件名相同，扩展名不同时先执行内部命令，然后到.COM,到.EXE，到.BAT
   例：COPY ABC.TXT CON  作用：把ABC.TXT的内容传到屏幕上。
       COPY CON ABC.TXT  作用：从键盘输入内容写入文件ABC.TXT 中。
     COPY  ABC.TXT+KKK.TXT  BBB.TXT 作用：合并两文件内容到BBB.TXT中。
     DIR  *.*  >PRN     作用：把显内容送打印机打印。
     PATH  C:\DOS;C:\UCDOS;D:\TOOL;  作用：设定搜索路径。
AUTOEXEC.BAT称为自动批处理文件，CONFIG.SYS称为系统配置文件。
CON常用于代表键盘、屏幕，而prn,lp1,lp2等代表打印机。