《课微型计算机系统》课件

《微型计算机系统》课件欢迎来到《微型计算机系统》课程。本课程将全面介绍微型计算机的硬件、软件和应用。我们将深入探讨计算机系统的各个方面，从基本组成到高级应用。课程目标理解微型计算机系统掌握微型计算机的硬件和软件组成，了解其工作原理。培养实践能力通过实验教学，提高学生的动手操作和问题解决能力。应用知识学习如何在实际工作中应用微型计算机系统知识。计算机系统的发展历程11940年代第一代计算机：使用真空管，体积庞大，运算速度慢。21950年代第二代计算机：采用晶体管，性能提升，体积缩小。31960年代第三代计算机：使用集成电路，进一步提高性能和可靠性。41970年代至今第四代计算机：大规模集成电路，微型计算机诞生并迅速发展。微型计算机的硬件组成中央处理器(CPU)计算机的大脑，负责执行指令和数据处理。内存(RAM)暂时存储数据和程序的地方，速度快但断电即失。存储设备长期存储数据和程序，如硬盘、固态硬盘等。主板连接和控制各个硬件组件的电路板。CPU的基本结构控制单元负责从内存中获取指令，解码并发出相应的控制信号。算术逻辑单元(ALU)执行各种算术和逻辑运算，如加减乘除、与或非等。寄存器组CPU内部的高速存储单元，用于暂存数据和指令。内存的类型和特点随机存取存储器(RAM)可读写，断电数据丢失。分为动态RAM(DRAM)和静态RAM(SRAM)。只读存储器(ROM)只读不可写，断电数据不丢失。存储固定程序和数据。高速缓存(Cache)位于CPU和主内存之间，速度快，容量小，提高系统性能。外围设备简介微型计算机的软件系统1应用软件用户直接使用的程序2系统软件支持应用软件运行的程序3操作系统管理硬件资源，提供用户接口操作系统的功能和特点进程管理控制和协调多个程序的并发执行。内存管理分配和回收内存资源，实现虚拟内存。文件管理管理文件的存储、检索和访问。设备管理控制和协调各种输入输出设备的使用。文件管理子系统文件创建和删除管理文件的生命周期，分配和回收存储空间。文件组织确定文件在存储介质上的物理布局和逻辑结构。文件访问控制实现文件的安全保护，控制用户对文件的访问权限。文件备份和恢复定期备份文件，在系统故障时恢复数据。进程管理子系统1进程创建为新任务分配资源，创建进程控制块。2进程调度决定哪个进程获得CPU执行权。3进程同步协调多个进程的执行顺序，避免冲突。4进程通信实现进程间的数据交换和信息共享。内存管理子系统内存分配为进程分配所需的内存空间，包括连续分配和非连续分配方式。内存保护防止进程访问未经授权的内存区域，保证系统安全。虚拟内存利用磁盘空间扩展物理内存，实现更大的地址空间。输入输出管理子系统1设备驱动程序管理管理各种设备的驱动程序，实现设备的统一接口。2中断处理响应和处理设备发出的中断请求，协调CPU与设备的工作。3缓冲管理管理输入输出缓冲区，提高数据传输效率。4设备分配与回收合理分配设备资源，避免冲突和死锁。微型计算机的系统软件编译程序将高级语言程序翻译成机器语言程序。汇编程序将汇编语言程序转换为机器语言程序。链接程序将多个目标模块连接成可执行程序。调试程序帮助程序员发现和修正程序错误。编译程序和汇编程序编译程序将高级语言源程序翻译成目标程序。包括词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等阶段。汇编程序将汇编语言程序转换为机器语言程序。主要工作是将助记符转换为对应的机器指令码。链接程序和装入程序目标模块编译或汇编后的程序模块。链接将多个目标模块连接成一个完整的可执行程序。装入将可执行程序装入内存，分配地址空间。执行程序开始运行。调试程序介绍断点设置在程序中设置停止点，方便检查程序状态。单步执行逐条执行指令，观察程序运行过程。变量监视实时查看变量值的变化，便于分析程序逻辑。堆栈跟踪查看函数调用关系，了解程序执行路径。微型计算机的应用程序办公自动化软件文字处理创建、编辑和格式化文档，如MicrosoftWord。电子表格数据分析和计算，如MicrosoftExcel。演示软件制作演示文稿，如MicrosoftPowerPoint。电子邮件收发电子邮件，如MicrosoftOutlook。图形图像处理软件位图编辑处理像素级图像，如AdobePhotoshop。适用于照片编辑和数字绘画。矢量图形创建可缩放图形，如AdobeIllustrator。适用于logo设计和插图制作。3D建模创建三维模型和动画，如AutodeskMaya。适用于游戏和电影制作。多媒体应用软件音频处理录音、编辑和混音，如AdobeAudition。视频编辑剪辑、特效和后期制作，如AdobePremierePro。动画制作创建2D和3D动画，如AdobeAnimate。媒体播放器播放各种格式的音视频文件，如VLCMediaPlayer。网络应用软件网络浏览器访问和浏览网页，如Chrome、Firefox。即时通讯实时通信和文件传输，如WeChat、Skype。远程控制远程访问和管理计算机，如TeamViewer。文件共享在线存储和共享文件，如Dropbox、OneDrive。数据库管理软件关系型数据库如MySQL、Oracle，适用于结构化数据管理。非关系型数据库如MongoDB、Redis，适用于大数据和高并发场景。数据分析工具如Tableau、PowerBI，用于数据可视化和商业智能。微型计算机系统的维护和管理1日常维护定期清理、更新和备份2故障诊断识别和解决硬件软件问题3性能优化提高系统运行效率4安全防护防病毒和网络安全软硬件故障诊断故障现象分析收集和分析故障表现。初步判断确定是硬件还是软件问题。深入检测使用诊断工具进行详细检查。故障排除根据诊断结果进行修复或更换。系统备份和恢复1选择备份方式全量备份、增量备份或差异备份。2设置备份计划定期自动备份重要数据。3存储备份数据使用外部硬盘或云存储保存备份。4制定恢复策略确保能快速恢复系统和数据。系统安全防护防火墙控制网络访问，阻止未授权连接。杀毒软件检测和清除病毒、木马等恶意软件。数据加密保护敏感信息，防止未授权访问。系统更新及时安装安全补丁，修复系统漏洞。用户技能培训基础操作技能文件管理、软件安装、网络连接等基本操作。办公软件应用Word、Excel、PowerPoint等办公软件的使用。网络安全意识密码管理、安全浏览、识别钓鱼网站等安全知识。故障应对常见问题的简单诊断和解决方法。实验教学环节1硬件组装实验学习计算机硬件组件的安装和配置。2操作系统安装体验不同操作系统的安装和基本设置。3网络配置实践学