信息技术应用基础项目化教程 课件 项目2 计算机系统

任务1计算机工作原理及硬件系统课堂引入——计算机的普及娱乐工作学习任务介绍计算机是如何工作的呢计算机是由哪些部分组成的呢目录/CONTENTS01.中央处理器CentralProcessingUnit02.存储器Memoryofacomputer04.输出设备Outputdeviceofacomputer05.其他设备Otherdevicesofacomputer输入设备Inputdeviceofacomputer03.计算机的工作原理Howcomputerswork06.PART01计算机的工作原理Howcomputerswork1.1计算机的工作原理——冯·诺依曼“存储程序”思想计算机由五个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入和输出设备。计算机内部采用二进制(即0和1)表示指令和数据。计算机采用存储程序，程序控制的方式进行工作。具体的讲是先将指令和数据输入到计算机的内存储器中，在运行时，由控制器按依次顺序取出内存储器中的指令并进行分析，然后指挥其他部件执行指令的功能，直到程序结束和输出结果。整个过程不需要人为的干预，均由程序控制。冯·诺依曼（美籍）1945年，冯·诺依曼提出了计算机组成和工作方式的三点基本设想：1.2冯.诺依曼“存储程序”计算机工作过程流程图输入设备输出设备控制器存储器运算器表示控制信息流向表示数据信息流向1.3冯·诺依曼计算机的体系结构计算机系统软件系统硬件系统控制器运算器存储器输入设备输出设备系统软件应用软件PART02中央处理器CentralProcessingUnit2.1控制器控制器（ControlUnit，CU）是计算机的司令部，由它指挥全机各个部件自动、协调地工作。控制器的基本功能是根据指令计数器中指定的地址从内存取出一条指令，对指令进行译码，再由操作控制部件有序地控制各部件完成操作码规定的功能。控制器也记录操作中各部件的状态，使计算机能有条不紊地自动完成程序规定的任务。2.2运算器运算器（ArithmeticUnit，AU）是计算机处理数据、形成信息的加工厂，它的主要功能是对二进制数码进行算术运算或逻辑运算。所以，也称其为算术逻辑部件（ArithmeticandLogicUnit，ALU）。所谓算术运算，就是数的加、减、乘、除以及乘方、开方等数学运算。而逻辑运算则是指逻辑变量之间的运算，即通过与、或、非等基本操作对二进制数进行逻辑判断。2.3中央处理器（CPU）在微机中，控制器和运算器这两部分做成一个部件单元叫做中央处理器（CentralProcessingUnit），简称CPU，是由一片或多片大规模集成电路组成。所以CPU就是微机运算和控制的核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元，它的性能决定了整个计算机的性能。2.3中央处理器（CPU）的性能指标CPU主要有三个性能指标：字长、主频和核心数。1、字长：字长是指CPU一次能同时处理的二进制数据的位数。作为存储数据，字长越长，则计算机的运算精度越高；作为存储指令，字长越长，则计算机的处理能力越强。字长由最初的4位8位，发展到现在的64位，计算机的精度得到了很大的提高。2.3中央处理器（CPU）的性能指标2、主频：主频是指CPU的时钟频率，是微型计算机性能的一个重要指标，它的高低一定程度上决定了计算机速度的高低。主频以吉赫兹（GHz）为单位，一般来说，主频越高，速度越快。由于微处理器发展迅速，微型计算机的主频也在不断地提高，目前的主频一般是3～5GHz。2.3中央处理器（CPU）的性能指标3、核心数：现在的CPU已进入多核心、多线程的时代。多核心是指多个处理器集成到同一芯片内，各个处理器并行执行不同的进程。多线程是指同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源，可最大限度地提高处理器运算部件的利用率。现在比较常见的CPU一般是四核四线程、四核八线程或八核八线程。2.4中央处理器（CPU）主流产品PART03存储器Memoryofacomputer3.1存储器分类存储器是计算机存储数据和程序的地方，包括内存储器和外存储器。内存储器的数据CPU可以直接访问，外存的数据要先装入内存才能被CPU访问。存储器内存储器外存储器只读存储器（ROM）随机存储器（RAM）高速缓存（Cache）硬盘、光盘、USB等3.2内存储器1.只读存储器（ReadOnlyMemory，ROM）一般固定安装在主板上，容量小，主要存储计算机配置等相关的重要数据，如基本输入输出系统BIOS。它靠内部电源供电，外部电源切断后，数据不丢失。3.2内存储器2.随机存储器（RandomAccessMemory，RAM）一般我们称为内存条，安装在主板的内存条插槽中。内存条容量大，目前微机一般是8GB，主要存储操作系统和应用程序。外部电源切断后，数据会丢失。3.2内存储器3.高速缓冲存储器（Cache）Cache容量小，存放于CPU中，作用是解决CPU和主存速度不匹配。Cache中主要存放CPU经常访问的指令和数据。当CPU存取信息时，可先从Cache中进行查找，若无再从主存储器找。所以Cache中内容命中率越高，CPU执行效率越高。Cacherongliang3.3外存储器1.机械硬盘

机械硬盘即传统普通硬盘，采用磁性碟片来存储，主要由盘片、磁头、盘片转轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口和缓存等几个部分组成，其结构如下图。

机械硬盘的转速是决定硬盘内部传输速率的关键因素之一，主要有5400转/秒、7200转/秒两种现在的机械硬盘的容量已达到TB级别。2.3外存储器2.固态硬盘固态硬盘（SolidStateDrive）是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。与机械硬盘相比，固态硬盘优点是读写速度快、防震抗摔性、低功耗、无噪音和轻便等；缺点是有寿命限制，售价比较高。随着固态硬盘的性价比提高，它越来越广泛地进入个人计算机配置中。3.3外存储器3.光盘光盘是利用激光原理进行读、写的设备。

光盘一般分为只读光盘、一次写入光盘和可擦写光盘。

一张CD光盘的存储容量一般是650MB，而DVD（DigitalVideoDisc，数字视频光盘）缩小了光道之间的距离，减小记录信息的凸凹坑长度，存储容量一般为4.7GB，有的可以达到8.5GB（双面）或17GB（双面双层）。3.3外存储器4.U盘U盘，全称USB闪存盘，是一种使用USB接口的移动存储产品。U盘的优点是小巧且便于携带、存储容量大、价格便宜、性能可靠。

一般的U盘容量是32GB、64GB，还有的是128GB、256GB、512GB、1TB等。PART04输入设备Inputdeviceofacomputer4.1键盘键盘是最常用也是最主要的输入设备。目前常见的键盘有101键、102键、104键等。键盘接口规格有两种：PS/2和USB。键盘的种类很多，根据工作原理一般可分为触点式和无触点式。4.2鼠标鼠标按工作原理分为机械式和光电式两种。鼠标分为单键、双键和三键，常用的是双键鼠标和三键鼠标。现在还有无线鼠标，分为红外无线型鼠标和电波无线型鼠标两种。4.3其他输入设备扫描仪相机摄像机游戏手柄PART05输出设备Outputdeviceofacomputer5.1显示器显示器也称为监视器，是微型计算机中最重要的输出设备之一。点距（Pitch）和分辨率是显示器的主要指标：点距越小，分辨率越高，显示器清晰度越高。阴极射线管显示器（简称CRT）LED显示器。5.2打印机打印机是把文字或图形输出在纸上以供阅读和保存的计算机外部设备。打印机主要有点阵式打印机、喷墨打印机和激光打印机。点阵式打印主要用于打印票据，喷墨打印机多用于广告行业，办公常用激光打印机。阵式打印机

喷墨打印机

激光打印机。5.3其他输出设备绘图仪音箱投影仪PART06微机其他设备Otherdevicesofacomputer.6.1主板主板是连接硬件系统的五大部件的设备。这些设备主要是通过数据总线、地址总线和控制总线而相互连接。CPU插槽内存条插槽显卡插槽硬盘SATA接口PCI接口6.2电源和机箱电源是将外部电源变压为低压，为主板、硬盘和风扇等供电。机箱是微机各设备固定和保护的装置。任务小结计算机的硬件系统控制器运算器存储器输入设备输出设备中央处理器CPU内存储器外存储器只读存储器（ROM）随机存储器（RAM）高速缓存（Cache）硬盘、光盘、USB等键盘、鼠标、扫描仪、话筒、摄像等头显示器、打印机、音箱等谢谢观看！任务2

计算机的软件系统目录/CONTENTS01.软件的基本概念Basicconceptofsoftware02.计算机的软件组成SoftwarecompositionofcomputerPART01软件的基本概念Basicconceptofsoftware1.1软件的基本概念计算机软件就是指挥计算机进行工作的程序和程序运行时所需的数据，以及与这些程序和数据有关的文字说明和图表资料。1.2程序程序是按照一定顺序执行的、能够完成某一任务的指令集合。计算机的运行要有时有序、按部就班，需要程序控制计算机的工作流程，实现一定的逻辑功能，完成特定的设计任务。Pascal之父Wirth认为，“程序=算法+数据结构”。1.3程序设计语言计算机编程语言是程序设计的最重要的工具，它是指计算机能够接受和处理的、具有一定语法规则的语言。从计算机诞生，计算机语言经历了机器语言、汇编语言和高级语言几个阶段。1.3程序设计语言1、指令指令是指示计算机执行某种操作的命令。它由一串二进制数码组成。一条指令通常由两个部分组成：操作码+地址码。操作码：指明该指令要完成的操作的类型或性质，如取数、做加法或输出数据等。地址码：指明操作对象的内容或所在的存储单元地址。1.3程序设计语言2、机器语言机器语言是直接用0和1表示指令的计算机语言。机器语言是唯一能被计算机硬件系统理解和执行的语言。因此，它的处理效率最高，执行速度最快，不需要“翻译”。机器语言编写、调试、修改、移植和维护都非常繁琐，所以很少直接用机器语言进行编写程序。但不管用什么语言编写的程序，最终都会翻译为机器语言，计算机才能执行。1.3程序设计语言3、汇编语言汇编语言把机器语言“符号化”的语言。它和机器语言的实质相同，都直接对硬件操作，但汇编语言使用助记符描述程序，便于记忆和编写。例如，ADD表示加法指令，MOV表示传送指令等。汇编语言和机器语言指令基本是一一对应的。但计算机无法自动识别和执行汇编语言，必须对其进行翻译，即使用语言处理软件将汇编语言编译成机器语言（目标程序），再链接成可执行程序在计算机中执行。1.3程序设计语言3、汇编语言1.3程序设计语言4、高级语言高级语言是用接近人类自然语言和数学公式的代码来编写程序，它基本脱离了硬件系统。用高级语言编写的源程序在计算机中是不能直接执行的，必须翻译成机器语言程序才能执行。通常有两种翻译方式：编译方式和解释方式。1.3程序设计语言4、高级语言PART02计算机软件的组成Softwarecompositionofcomputer2.1计算机软件的组成计算机的软件系统系统软件应用软件操作系统语言处理系统数据库管理系统系统辅助处理程序Internet软件办公软件多媒体处理软各种工程管理软件2.1计算机软件的组成2.2系统软件系统软件是指控制和协调计算机及外部设备，支持应用软件开发和运行的软件。系统软件的主要功能是调度、监控和维护计算机系统：负责管理计算机系统中各独立硬件，使得它们协调工作。主要分为如下几类：（1）操作系统（2）语言处理系统（3）数据库管理系统（4）系统辅助处理程序2.2系统软件1.操作系统系统软件中最重要且最基本的是操作系统。它是最底层的软件，控制计算机上运行的所有程序并管理整个计算机的软硬件资源，是计算机裸机与应用程序、用户之间的桥梁。没有它，用户无法使用其他软件或程序。国外常用的操作系统有Windows、Linux、DOS、UNIX、MacOS等。随着信息安全上升到了国家战略的高度，推行自主可控的国产操作系统势在必行。国内，也自主研发了基于Linux开发的国产操作系统，如：中兴新支点操作系统、武汉深之度科技有限公司的深度操作系统、国防科大的麒麟等。2.2系统软件2.语言处理系统除了机器语言外，其他用任何软件语言书写的程序都不能直接在计算机上执行，都需要对它们进行适当的处理。语言处理系统的作用是把用软件语言书写的各种程序处理成可在计算机上执行的程序，或最终的计算结果，或其他中间形式。2.2系统软件3.数据库管理系统数据库管理系统是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。2.2系统软件4.系统辅助处理程序系统辅助处理程序主要是指一些为计算机系统提供服务的工具软件和支撑软件，如编辑程序、调试程序、系统诊断程序等，这些程序主要是为了维护计算机系统的正常运行，方便用户在软件开发和实施过程中的应用。如Windows中的磁盘整理工具程序等。还有一些著名的工具软件，如NortonUtility等。2.3应用软件应用软件（Application）是和系统软件相对应的，应用软件是利用计算机解决工作或生活中的问题而设计的程序，是解决生产实际问题。常用的应用软件有：办公室软件：如WPSoffice办公软件互联网软件：如微信、QQ多媒体软件：如图片处理Photoshop、视频编辑Premiere分析软件：如CAD制图，CAT测试计算机的软件系统系统软件应用软件操作系统语言处理系统数据库管理系统系统辅助处理程序Internet软件办公软件多媒体处理软各种工程管理软件任务小结谢谢观看！任务3

操作系统3.1操作系统的概念操作系统是最基本、最重要的系统软件，它负责管理全部软件资源和硬件资源，合理地组织计算机各部分协调工作，为用户提供操作和编程的界面。操作系统是最靠近硬件的一层系统软件，没有操作系统的计算机称为裸机，是没法工作的。操作系统中的重要概念有进程、线程、内核态和用户态。3.2进程与线程进程是程序的一次执行过程，是系统进行调度和资源分配的一个独立单位。线程是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位。3.3内核态和用户态根据使用系统资源的权限大小可分为内核态和普通态。内核态拥有计算机中所有的软硬件资源：普通态即用户态，其访问资源的数量和权限均受到限制。关系到计算机根本运行的程序应该在内核态下执行（如CPU管理和内存管理），只与用户数据和应用相关的程序则放在用户态中执行（如文件系统和网络管理）。3.4操作系统的主要作用操作系统主要有以下3个方面的作用：（1）提高系统资源利用率：通过对计算机系统软硬件资源进行合理的调度与分配，最大限度地发挥计算机系统的工作效率。（2）提供方便友好的用户界面：用户无须了解有关硬件和系统软件的过多细节就能方便灵活地使用计算机。（3）提供软件开发的运行环境：给计算机系统的功能扩展提供支撑平台，使之在增加新的服务和功能时更加容易，且不影响原有的服务和功能。3.5操作系统的功能操作系统主要有以下5个方面的功能。（1）处理机管理：对处理机的分配调度策略，尽量高速、有效地运行。（2）存储管理：对内存进行分配、保护和扩充，保证程序间不发生冲突。（3）设备管理：对各种设备等进行合理分配，使用户方便灵活地使用。（4）文件管理：对程序数据以文件的形式保存到外存上，实现信息共享、保密和保护。（5）作业管理：用户请求计算机系统完成的一个独立操作称为作业。作业管理包括作业的输入和输出、作业的调度和控制。3.6操作系统的分类操作系统的种类繁多，下面列出操作系统5类：（1）单用户操作系统：计算机系统内一次只能支持运行一个用户程序，如DOS、Windows（2）多用户操作系统：计算机系统内一次可同时支持多个用户程序，UNIX（3）批处理操作系统：多个程序或多个作业同时存在和运行，如IBM的DOS/VSE （4）分时操作系统：将CPU时间资源划分成极短的时间片轮流分给用户使用，如unix（5）实时操作系统：数据及时、快速地进行处理和反应，以便达到控制的目的，如生产控制系统（6）网络操作系统：提供网络通信和网络资源共享功能，如Windows2008，WindowsNT任务小结1.操作系统的概念2.操作系统的功能3.操作系统的作用4.操作系统的分类谢谢观看！任务1Windows的使用基础目录/CONTENTS01.Windows的视窗元素Windowselementsforwindows02.文件和文件夹的管理ManagementoffilesandfoldersPART01Window的视窗元素Windowselementsforwindows【开始】菜单的组成：系统菜单按钮应用程序列表开始菜单磁铁1.1Windows10开始菜单2、任务栏：1.2Windows10的任务栏窗口的组成：标题栏菜单栏工具栏地址栏左侧导航窗格右侧内容显示区1.3Windows10的窗口对话框的组成：标题栏标签栏列表框复选框单选框按钮1.4Windows10的对话框PART02文件和文件夹的管理Managementoffilesandfolders2.1文件的概念计算机中的任何程序和数据都是以文件的形式保存在计算机的外存储器（如硬盘、光盘和U盘等）中的。Windows10中的任何文件都是用图标和文件名来标识的，其中文件名由主文件名和扩展名两部分组成，中间由“.”分隔。2.1文件的概念主文件名：最多可以由255个英文字符或127个汉字组成，或者混合使用字符、汉字、数字甚至空格。但是，文件名中不能含有“\”，“/”，“:”，“<”，“>”，“?”“*”“"”“|”字符。扩展名：通常为3个英文字符。扩展名决定了文件的类型，也决定了可以使用什么程序来打开文件，常说的文件格式指的就是文件的扩展名。2.1文件的概念从打开方式看，文件分为可执行文件和不可执行文件两种类型。可执行文件：指可以自己运行的文件，其扩展名主要有.exe、.com等。用鼠标双击可执行文件，它便会自己运行。不可执行文件：指自己不能运行，而需要借助特定程序打开或使用的文件。不可执行文件有许多类型，如文档文件、图像文件、视频文件等。2.2文件夹的概念文件夹是存放文件的场所。在Windows10中，文件夹由一个黄色的小夹子图标和名称组成。2.3文件资源管理器文件资源管理器的组成：标题栏菜单栏工具栏地址栏左侧导航窗格右侧内容显示区2.3文件资源管理器1、文件和文件夹的查看方式为了方便查看文件夹中的内容，可以对图标的显示方式进行调整。【查看】选项卡中有【窗格】【布局】【当前视图】【显示/隐藏】【选项】等功能组命令，可以完成相关操作。2.3文件资源管理器2、管理文件和文件夹对文件或文件夹进行新建、选择、重命名、删除、移动或复制文件和文件夹，这些操作都可以在【主页】选项卡的【剪贴板】【组织】【新建】【打开】【选择】功能组命令中操作。任务小结Windows基本操作视窗元素开始菜单任务栏窗口对话框文件和文件夹的管理文件的概念文件夹的概念资源管理器谢谢观看！任务2

系统的管理和应用目录/CONTENTS02.输入法的管理Inputmethodmanagement03.字体的安装Fontinstallation06.安装和卸载应用程序Installinganduninstallingapplications01.04.05.07.08.09.设置的组成与操作Compositionandoperationofsettings个性化Windows10CustomizingWindows10创建和管理用户账户Createandmanageuseraccounts添加或删除Windows10组件AddorremoveWindows10components管理和维护磁盘Manageandmaintaindisks网络配置与应用NetworkconfigurationandapplicationPART01设置的组成与操作Compositionandoperationofsettings1.1设置的组成与操作Windows10允许用户根据自己的使用习惯定制工作环境，以及管理计算机中的软、硬件资源。【设置】窗口是进行这些操作的门户。 各系统设置工具被分成13类，放置在【设置】窗口中。具体设置操作可由以下步骤完成。首先判断要使用的工具属于哪个类别，然后单击相应的类别，弹出下图所示。1.2设置的组成与操作Win10【设置】窗口：1.3设置的组成与操作打开【控制面板】在【Windows设置】窗口搜索框中输入“控制面板”即可找到【控制面板】。按下【win+R】组合键，在【运行】对话框中输入“control”，即可运行【控制面板】。1.4设置的组成与操作【设置】窗口的组成PART02输入法管理Inputmethodmanagement2.1输入法设置Windows10输入法管理2.1输入法安装输入法的安装：PART03字体的安装Fontinstallation3.1字体的安装1.下载字体文件：3.1字体的安装2.安装字体文件：PART04个性化Windows10CustomizingWindows104.1个性化Windows10Windows10提供了强大的外观和个性化设置功能，如更换桌面主题、设置桌面图标、更换桌面背景、设置屏幕保护程序、设置屏幕分辨率等。用户可通过单击【设置】→【个性化】的相应选项来进行设置。PART05创建和管理用户账户Createandmanageuseraccounts5.1创建和管理用户账户Windows10提供了多用户操作环境。可以分别为每个人创建一个用户账户和密码，用户拥有独立的【桌面】【收藏夹】【我的文档】文件夹等，相互之间互不影响。PART06安装和卸载应用程序Installinganduninstallingapplications6.1安装和卸载应用程序Windows10可以进行安装和卸载程序管理，具体操作可通过【设置】界面的【应用和功能】分类中的相应选项来进行设置。PART07添加或删除Windows10组件AddorremoveWindows10components7.1添加或删除Windows10组件Windows10自带了很多应用程序，可以在【设置】界面查找设置框中输入【启用或关闭Windows功能】选项进行操作。PART08管理和维护磁盘Manageandmaintaindisks8.1管理和维护磁盘1.使用磁盘清理工具该工具清理硬盘中的垃圾文件，从而提高计算机的运行速度，增加硬盘的可用空间。单击【开始】→【Windows管理工具】→【磁盘清理】菜单项中实现。8.2管理和维护磁盘2.使用磁盘碎片整理工具利用磁盘碎片整理工具可以整理磁盘碎片，提高系统运行速度。单击【开始】→【Windows管理工具】→【碎片整理和优化驱动器】菜单项中实现。8.3管理和维护磁盘3.使用磁盘扫描工具该工具用于检查硬盘健康状态及数据储存情况。打开【此计算机】窗口，右键菜单中打开【磁盘属性】对话框，单击【工具】选项卡标签切换到该选项卡，单击【检查】按钮进行操作。PART09网络配置与应用Networkconfigurationandapplication9.1网络配置与应用1.连接到宽带网络

步骤1：打开【网络和Internet】界面中，用户可以通过形象化的网络映射图了解网络状况，并进行各种网络设置。

步骤2：选择【网络和共享中心】→【设置新的链接或网络】命令，在打开的对话框中选择【连接到Internet】命令，单击【下一步】按钮。

步骤3：在【连接到Internet】对话框中选择【宽带（PPPOE)】命令，并在随后弹出的对话框中输入ISP提供的用户名、密码以及自定义的连接名称等信息，单击【连接】按钮完成设置。9.2网络配置与应用1.连接到无线网络单击任务栏通知区域的网络图标，在弹出的【显示可用网络】面板中双击需要连接的网络，可以选择无线网络【WLAN】、【飞行模式】、【移动热点】等：任务小结设置的组成与操作输入法管理字体的安装个性化Windows10创建和管理用户账户安装和卸载应用程序添加或删除Windows10组件管理和维护磁盘网络配置与应用谢谢观看！任务1国产操作系统的应用学习单元四模块三课堂引入提问：请你说出常用电脑操作系统任务介绍了解和认识国产操作系统体验国产操作系统的使用目录/CONTENTS01.当前使用广泛的操作系统02.为什么要大力发展国产操作系统03.国产操作系统的发展现状04.国产操作系统的使用体验—以deepin操作系统为例PART01当前使用广泛的操作系统操作系统的分类类别操作系统桌面操作系统Windows、MacOS、各种Linux发行版，ChromeOS移动操作系统IOS、Android、WP系统服务器操作系统Unix.、Linux、WindowsServer、Netware云操作系统Window、Centos、Ubuntu嵌入式操作系统μC/OS1I(OS2)、μC/OS-1l(OS3)、FreeRTOS、μTenux.RT-Thread、

ChibiOS/RT、Unison、ZephyT、eCos、TI-RTOS、NXPMQX、Windows10loT物联网操作系统ContikiOS、LiteOS、RIOT、TinyOS、HuaweiLiteOS、AndroidThings、ARM

mbedOS、Windows10loT、Core、Tizen、AliOS-Things、LiteOS、绿洲OS、

SyixOS、TreeOS、RT-Thread、Ruf、MICO、μCLinux、eLinux广泛使用的桌面电脑操作系统有哪些Windows操作系统Wind