计算机科学基础与计算机网络
一句话目标：补齐 GESP/CSP-J 笔试要考的”非编程”理论 —— 计算机怎么组成、网络怎么分层。
第一部分：计算机的基本组成（冯·诺依曼结构）
现代计算机几乎都遵循冯·诺依曼结构，五大部件：
| 部件 | 职责 | 类比 |
|---|---|---|
| 运算器 | 做算术 / 逻辑运算 | 大脑的”算”的部分 |
| 控制器 | 指挥各部件协同工作 | 指挥官 |
| 存储器 | 存程序和数据 | 笔记本 |
| 输入设备 | 把数据送进来（键盘、鼠标） | 耳朵眼睛 |
| 输出设备 | 把结果送出去（显示器、打印机） | 嘴巴 |
运算器 + 控制器 合称 CPU（中央处理器）。
核心思想：程序和数据都以二进制存放在存储器中（存储程序原理）。
第二部分：数据在计算机里的样子
- 计算机内部一切都是 0 和 1（二进制）。
- 最小单位：位 bit（0 或 1）；8 位 = 1 字节 byte。
- 字符靠编码表示（如 ASCII）。详见 07.1 进制转换-编码-位运算。
第三部分：什么是计算机网络
把地理位置不同、各自独立的多台计算机及其外设，用通信线路连起来，在网络软件与协议的协调下，实现资源共享与信息传递。
三大主要功能：
- 资源共享（共用打印机、文件、算力）
- 信息传输（收发消息、网页）
- 分布处理（多机协作完成大任务）
第四部分：网络按地理范围分类
| 类型 | 全称 | 范围 |
|---|---|---|
| LAN 局域网 | Local Area Network | 小范围（一间机房、一栋楼） |
| MAN 城域网 | Metropolitan Area Network | 介于两者之间（一座城市） |
| WAN 广域网 | Wide Area Network | 远距离（一国 / 多国 / 全球，如互联网） |
还可按拓扑结构分类：星型、总线型、环型、树型等。
第五部分：网络体系结构（分层）
为了让不同厂商的设备能互通，网络被设计成分层结构。
- OSI 参考模型：ISO 组织 1985 年提出的开放式系统互联模型，共 7 层（理论标准）。
- TCP/IP 模型：实际在用的架构，常表述为 5 层（物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层）。
记忆要点：OSI 是”理想中的 7 层标准”，TCP/IP 是”现实中真正用的（5 层）“。考试常考两者层数与对应关系。
第六部分：算法的表达 —— 流程图
写代码前，常用流程图把思路画出来。基本符号见 GESP2.5流程图：
- 椭圆 ⬭：开始 / 结束
- 矩形 ▭：处理 / 计算
- 菱形 ◇：判断（分支）
- 平行四边形 ▱：输入 / 输出
- 箭头 →：流程方向
小结
- 冯·诺依曼五大部件：运算器、控制器、存储器、输入、输出；前两者合为 CPU。
- 计算机内部用二进制；bit / byte 是基本单位。
- 网络三功能：资源共享、信息传输、分布处理。
- 按范围分 LAN / MAN / WAN。
- OSI 7 层（标准）、TCP/IP 5 层（实用）。
课后小练（笔试型）
- CPU 由哪两大部件组成？
- 局域网、城域网、广域网按什么标准划分？举一个广域网的例子。
- OSI 模型分几层？实际使用的 TCP/IP 分几层？
- 洛谷 B2049 / B2057 / B2059（基础理论 / 顺序结构）。