计算机硬件系统
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文档简介
第3节 计算机硬件系统
教学目标：1、掌握计算机是由硬件和软件组成的完整系统。
2、了解计算机硬件系统各个组成部分。
3、了解计算机软件系统的分类。
4、了解计算机的工作原理和主要技术指标。
教学重点：计算机硬件系统的各个组成部分。
教学难点：计算机硬件系统的各个组成部分。
教学工具：投影仪、一台台式机的主机、课件、一张软盘、一张光盘、一个旧硬盘。
课 时：2课时
教学过程：
输入设备： 举例：键盘、鼠标、扫描仪
中央处理器：包含：运算器 和 控制器
内存储器 分为： ＲＡＭ、ＲＯＭ
计 硬件系统 存储器
算 外存储器 举例：硬盘、软磁盘、光盘
机 输出设备 举例：打印机、显示器、音箱
统 系统软件 主要包括：操作系统、监控系统、语言编译系统
系 软件系统
应用软件 举例：ＷＯＲＤ字处理软件、游戏、附件中的画笔
引入：一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统，硬件是指物理装置，是物质基础。
软件是各种程序的总称。两者是相辅相成的。
授课：硬件系统：由输入设备、存储器、运算器、控制器和输出设备五个部分组成。
一、大总线
为省硬件连接的信号线，简化电路，各部件间采用共通道进行控制，这些通道称为总线。
1、数据总线：CPU可通过DBUS从内存或输入设备读入数据，又可通过DBUS将内部数据送至内存或输出设备。
2、地址总线ABUS：用于传送CPU发出的地址信号，是一条单向传输总线。
3、控制总线CBUS：用来传送控制信号、时序信号和状态信息等。
二、CPU
1、CPU的组成
运算器：取指令、分析指令和执行指令
控制器：实现运算的部件，包括算术运算和逻辑运算，运算器由算术逻辑运算ALU和若干个寄存器组成
CPU的主频与型号
CPU在计算机硬件系统中的地位
三、存储器（Memory）：存放各种数据
（一）计算机中的存储容量单位，明确最小单位和基本单位，地址和容量的计算
把控制器、运算器和内存储器称为主机，了解各种单位：bit、byte、KB、MB、GB等。
重点：地址和容量间的计算 存储容量=末地址-起始地址+1H
例：有一32KB的存储器，用十六进制对它的地址进行编码，起始编号为0000H，末地址应是什么？（0000H+32KB-1H=。。。。。。=7FFFH）
(二)存储器的分类：内存储器与外存储器，主要有DRAM、SRAM和Cache、RAM以及硬盘、光盘、软盘和U盘等
1、动态存储器DRAM:决定主存储器的容量
静态存储器SRAM:决定主存储器的速度
（1）主存储器
内存由随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）构成。
RAM：可随机读或写，用来存放正在运行的程序和数据，断电后完全丢失。
ROM：只有在特定条件下才能写入，只读不写，用来存放一些固定的程序或信息，如自检程序、配置信息等。
（2）高速缓冲存储器CACHE
为提高DRAM与CPU之间的传输速率，在CPU和主存储器之间增加了一层用SRAM构成的高速缓冲存储器，简称为CACHE ，容量比主存容量水得多，但决定了CPU存取器的速率。
2、外存储器：特点是存储容量大、可靠性高、价格低、可以长期保存信息。
硬盘、软盘、光盘。列表分清三者各自的特点。
速度 容量 移动 读写 发展
软盘 最慢 最小（1.44M） 方便 可读可写 断电后信息均不会丢失。 ZIP软盘
硬盘 最快 最大（30G） 不方便 可读可写 USB移动硬盘
光盘 较快 较大（640M） 方便 只读不写 刻录光盘
*软盘存储器（工作原理、写保护口的作用、软盘容量的计算机方法）
工作原理：工作时磁头作径向移动、盘片随主轴作高速转动
软盘容量=磁面数*磁道数*扇区数*字节数/扇区
*CD光盘存储器：只读型、一次写入型、可擦写型；CD表面上用凹凸分别表示0和1。
（三）明确“读”与“写”的概念
四、输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔等。（要求学生通过自学来掌握键盘的分布与各功能键的使用）
五、输出设备：显示器、打印机。介绍显示器、打印机的发展。
打印机的分类：针打、喷墨、激光，以及各自的应用范围。
六、计算机性指标
计算机性能的优劣可以用多种指标衡量，主要包括
存取周期：存储器完成一次“读”或“写”操作所需的时间
内存容量：存储器中能存储的信息总数量，以字节为单位。单位：B、KB、MB、GB
1KB=1024B；1MB=1024KB、1GB=1024MB
字长：处理器在一次操作规程中能处理的最大数据位。苹果机：8位机 IBM PC/XT与286：16位机 386与486：32位机 Pentium:32位机
运算速度：一项综合性指标，其单位是MIPS（百万条指令/S）
主 频：CPU工作的时钟频率，指计算机CPU在单位时间内工作的脉冲数，单位是MHZ
如PII/233的主频为233MHZ，PIII的主频有450MHZ、900MHZ。
七、微形计算机
1、微机的启动与关闭
冷启动：用打开电源开关的方法启动微机
热启动：A、按机箱上的RESET按钮，进行复位启动，机器要从自检步骤开始引导系统。
B、同进按下CTRL+ALT+DEL，启动时不经过自检程序
2、微处理机与字长的关系
微处理器 字长 代表
第一代 4位 4004/8008
第二代 8位 8080（1942年）
第三代 16位 8086（1978年）/80286（1982年）
第四代 32位 80386（1985年）/80486（1989年）
第五代 64位4GHZ-10GHZ Intel Pentium MMX、PII、PII、PIV（95/97/99/2000RH ）Intel CeleronI、II（98/2000年）AMD K6、Athlon、Duron
3、主板：
主要掌握BIOS和CMOS的异同点
BIOS（基本输入/输出系统）：系统引导启动时，主板上一块Flash Memory集成电路芯片，其中存放着一段启动计算机的程序，称为基本输入/输出系统。主要实现系统启动、系统的自检诊断、基本外部设备输入输出驱动和系统配置分析等功能。
CMOS：实现时钟控制和配置信息存放单元，采用电池和主板电源供电，从而保证时钟不间断的动作和CMOS的信息不丢失，一般通过DEL进入BIOS系统配置分析程序修改CMOS的参数。
4、总线：计算机中的外设是通过接口电路板连接到主板上的总路线接插口中，与系统总线相连接。主要有PCI（局部总线标准）和AGP（局部视频接口标准）
5、显示系统：由显示卡和显示器构成。
显示卡的主要指标包括显示内存大小、支持分辨率、产生的色彩多少、刷新速率经及图形加速性能等。
显示存储空间=水平分辨率*垂直分辨率*log2（色彩数目）/8Bytes
显示器的指标：点距、扫描频率；
6、多媒体计算机
媒体：信息表示和传播的载体。文字、声音、图形和图像都是媒体。
多媒体计算机在处理信息时具有转换、集成、管理、控制、传输和交互等功能。
单片机：将微处理器、存储器、输入输出接口电路等功能单元集成在一个芯片上，形成芯片级计算机，称为单片机。主要应用领域：洗衣机、电冰箱、电视机、医疗仪器设备、汽车等。
小结：
思考题：内存与外存的区别，各自的优缺点？
课后练习：多选题第5题（要求写出解题过程）
第4节 计算机软件系统
教学题目：1、基本了解计算机的软件系统操作系统的概念及作用；
2、了解操作系统的发展进程；
3、理解操作系统的分类，能区分常见操作系统分别属于哪一类操作系统。
教学内容：软件系统的分类、常见的软件
教学重点：系统软件与应用软件的区别，操作系统的概念、作用、分类。
教学难点：区分常见操作系统分别属于哪一类。
课 时：2课时
教学过程：
引言：先请大家翻开书本，把第三节内容快速的阅读一遍，然后思考黑板上的几个问题（并先后请同学一一回答）：
1、软件系统可分为哪两大类？各自有什么作用。
2、系统软件主要包括哪些软件，如果一台计算机不安装操作系统行不行，为什么？
3、请你列出一些常见的操作系统和应用软件。
在回答这些问题之前，我们先来回顾一下计算机的硬件系统与软件系统的关系：一台计算机必须由硬件系统和软件系统两部分组成，两者缺一不可，硬件系统是基础，是躯体，而软件系统是灵魂，是思想。为什么生活中这么多的计算机，比如超市、车站、医院等它们的功能各不相同呢？这就是它们拥有不同的软件的缘故。
一、软件系统的分类(对第1问题的回答)
计算机的软件系统可分为应用软件和系统软件。
1、系统软件主要用于计算机内部的管理、维护、控制、运行以及计算机程序的翻译、编辑、控制和运行等，它能使用户方便地操作计算机；
2、应用软件是为了解决具体的某个问题而编写的软件，它的功能往往非常单一，并且一台计算机有什么功能，主要也是由应用软件来决定。
字处理软件：WPS、CCED、WORD等. 电子表格软件：EXCEL、CCED、Lotus1-2-3等.
数据库软件：Foxbase+、Foxpro、Access等. 文件与磁盘管理软件：PCTools、Norton等.
病毒防治软件：SCAN、KILL、KV系列等. 压缩软件：ARJ、LHA、PK、WINZIP等.
CAI软件：AutoCAD、TTJ、CTT等. 图像处理软件：PowerPoint、Photoshop、3DS等.
通讯软件：E-mail、Express Outlook、IE等. 语言编译软件：PASCAL、BASIC、C语言等.
休闲娱乐软件：超级解霸、媒体播放器等.
3、几个概念：
指令：计算机所要执行的一种基本操作命令，是对计算机进行程序控制的最小单位，包括操作码和操作数，操作码指明计算机执行的性质和功能，地址码确定被操作数存放的地址。
程序：由设计者为完成既定任务的一组指令序列，并取以文件名，称为程序文件，程序要读入内存中才能运行。
计算机的工作原理：先将需要招待的程序从外存储器中读入内存中，由CPU负责从内存中逐条取出指令，分析、执行识别指令，再由指令计数器取出下一条指令，CPU重复地工作，直至遇到结束指令停止程序的执行。
裸机：没有任何软件支持的计算机
计算机软件：计算机程序及其有关的文档
二、系统软件的分类(对第2问题的回答)
操作系统、程序设计语言与语言处理程序、工具软件
★操作系统是计算机的一种基础性软件，没有操作系统的个人计算机无法启动。操作系统是计算机信息系统的总管家，既控制着硬件各部分的协调运行又对应用软件进行管理和调度，是信息系统的神经中枢。
★(一)操作系统(对第3问题的回答)
在投影机屏幕上给出如下一幅图，再跟学生一起：
(先让学生谈论左边这幅图中“人、大脑、神经中枢”这三者的关系，由此导入新课。)
由此得出：一台正常运作的计算机相当于一个正常人，大脑好比是软件部分，而其中神经中枢就是指操作系统。然后就使每个学生得知了操作系统在整个计算机中所处的举足轻重的地位，同时也促使学生有进一步探究的兴趣。
1、操作系统：人与计算机进行交流的接口程序。
操作系统的英文名是“Operating System”，简称OS。它是一种系统软件。注：顺便提及软件的分类。它是一种接口。实例：打开WORD文档的过程。
2、操作系统的作用
a、用户与计算机硬件之间的接口，操作系统相当于工具，我们用工具来使用那些硬件。
b、计算机系统资源的管理者
包括 1）、处理器管理（提及处理器的组成） 2）、存储器管理（提及存储器的分类）
3）、I/O设备管理（提及I/O设备通常包括哪些？）
4）、文件系统管理：负责文件的存取、复制和删除。
c、常见的操作系统：Windows、Linux、Dos、OS/2、Mac Os、Unix。同一个操作系统也有不同的版本：如Windows就有Windows95、Windows98、Windows2000、Windows NT，以及还有最新的Windows XP。
3、操作系统发展过程
操作系统种类繁多，重点介绍几种常见的操作系统。在所出现的诸多操作系统中，有些应用于大型的计算机、有些应用于个人的计算机，有些适用一个用户，有些适用多个用户；根据操作系统的这些特征，我们可以将其进行分类。
按机型分：大型机、中、小型机和微型机操作系统
按用户的数目分：单用户和多用户
按功能特征分：批处理操作系统、实时操作系统、分时操作系统
（在讲每种分类时，要求讲清每种分类的具体含义，如：单用户的，它只允许一个用户上机）。
同学们已知道常见的操作系统有：DOS、Windows、Unix、Nerware、Windows NT、Linux，请同学讲出每种操作系统的特征，再针对这些特征说出它的归类。
(二)语言处理程序
程序设计语言一般分为机器语言、汇编语言、高级语言；
1、机器语言
特点：唯一能被计算机直接识别的(所以是用二进制编写的)
优点：执行速度快、效率高 缺点：编写程序难度大、容易出错、直观性差、不容易移植
2、汇编语言
特点：1、用助记符(帮助记忆的英文缩写符号)来代替机器语言指令代码中的操作码，用地址符号来代替地址码。用该符号编写的指令称为汇编指令，该指令编写的程序称为汇编语言源程序。
缺点：不能被计算机直接识别的，必须由一种专门的翻译程序翻译成语言程序。这种翻译的过程称为汇编，负责翻译的程序称为汇编程序。
总结：机器语言和汇编语言都是面向机器的语言，一般称为低级语言。
3、高级语言：面向问题的程序设计语言
特点：独立于具体的计算机硬件，通用性和可移植性好；
缺点：不能被计算机直接识别；源程序要通过编译程序翻译成机器语言程序(称为目标程序)才能被计算机直接识别和执行，或通过解释程序边解释边执行；
(三)工具软件：开发和研制各种软件的工具；
1、诊断程序：功能是诊断计算机各部件能否正常工作，是面向计算机维护的一种软件。
例如：对微型机加电后，一般都先运行ROM中的一段自检程序，以检查计算机系统是否能正常 工作。这段自检程序就是一种最简单的诊断程序。
2、调试程序：用于对程序进行调试，是程序开发者的重要工具，特别是对于调试大型程序显得更为重要。例如：DEBUG就是一般PC机系统中常用的一种调试程序
3、编辑程序：是计算机系统中不可缺少的一种工具软件。主要用于输入、修改、编辑程序或数据。
（四）软件开发和维护
程序的结构：顺序结构、分支结构、循环结构
小结：
作业：1、复习第一章基础知识的内容
2、完成课后练习及相应同步讲义练习
人
大脑
神经中枢
高级语言
机器语言
编译程序
解释程序
形成目标程序
没有目标程序
教学目标：1、掌握计算机是由硬件和软件组成的完整系统。
2、了解计算机硬件系统各个组成部分。
3、了解计算机软件系统的分类。
4、了解计算机的工作原理和主要技术指标。
教学重点：计算机硬件系统的各个组成部分。
教学难点：计算机硬件系统的各个组成部分。
教学工具：投影仪、一台台式机的主机、课件、一张软盘、一张光盘、一个旧硬盘。
课 时：2课时
教学过程：
输入设备： 举例：键盘、鼠标、扫描仪
中央处理器：包含：运算器 和 控制器
内存储器 分为： ＲＡＭ、ＲＯＭ
计 硬件系统 存储器
算 外存储器 举例：硬盘、软磁盘、光盘
机 输出设备 举例：打印机、显示器、音箱
统 系统软件 主要包括：操作系统、监控系统、语言编译系统
系 软件系统
应用软件 举例：ＷＯＲＤ字处理软件、游戏、附件中的画笔
引入：一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统，硬件是指物理装置，是物质基础。
软件是各种程序的总称。两者是相辅相成的。
授课：硬件系统：由输入设备、存储器、运算器、控制器和输出设备五个部分组成。
一、大总线
为省硬件连接的信号线，简化电路，各部件间采用共通道进行控制，这些通道称为总线。
1、数据总线：CPU可通过DBUS从内存或输入设备读入数据，又可通过DBUS将内部数据送至内存或输出设备。
2、地址总线ABUS：用于传送CPU发出的地址信号，是一条单向传输总线。
3、控制总线CBUS：用来传送控制信号、时序信号和状态信息等。
二、CPU
1、CPU的组成
运算器：取指令、分析指令和执行指令
控制器：实现运算的部件，包括算术运算和逻辑运算，运算器由算术逻辑运算ALU和若干个寄存器组成
CPU的主频与型号
CPU在计算机硬件系统中的地位
三、存储器（Memory）：存放各种数据
（一）计算机中的存储容量单位，明确最小单位和基本单位，地址和容量的计算
把控制器、运算器和内存储器称为主机，了解各种单位：bit、byte、KB、MB、GB等。
重点：地址和容量间的计算 存储容量=末地址-起始地址+1H
例：有一32KB的存储器，用十六进制对它的地址进行编码，起始编号为0000H，末地址应是什么？（0000H+32KB-1H=。。。。。。=7FFFH）
(二)存储器的分类：内存储器与外存储器，主要有DRAM、SRAM和Cache、RAM以及硬盘、光盘、软盘和U盘等
1、动态存储器DRAM:决定主存储器的容量
静态存储器SRAM:决定主存储器的速度
（1）主存储器
内存由随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）构成。
RAM：可随机读或写，用来存放正在运行的程序和数据，断电后完全丢失。
ROM：只有在特定条件下才能写入，只读不写，用来存放一些固定的程序或信息，如自检程序、配置信息等。
（2）高速缓冲存储器CACHE
为提高DRAM与CPU之间的传输速率，在CPU和主存储器之间增加了一层用SRAM构成的高速缓冲存储器，简称为CACHE ，容量比主存容量水得多，但决定了CPU存取器的速率。
2、外存储器：特点是存储容量大、可靠性高、价格低、可以长期保存信息。
硬盘、软盘、光盘。列表分清三者各自的特点。
速度 容量 移动 读写 发展
软盘 最慢 最小（1.44M） 方便 可读可写 断电后信息均不会丢失。 ZIP软盘
硬盘 最快 最大（30G） 不方便 可读可写 USB移动硬盘
光盘 较快 较大（640M） 方便 只读不写 刻录光盘
*软盘存储器（工作原理、写保护口的作用、软盘容量的计算机方法）
工作原理：工作时磁头作径向移动、盘片随主轴作高速转动
软盘容量=磁面数*磁道数*扇区数*字节数/扇区
*CD光盘存储器：只读型、一次写入型、可擦写型；CD表面上用凹凸分别表示0和1。
（三）明确“读”与“写”的概念
四、输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔等。（要求学生通过自学来掌握键盘的分布与各功能键的使用）
五、输出设备：显示器、打印机。介绍显示器、打印机的发展。
打印机的分类：针打、喷墨、激光，以及各自的应用范围。
六、计算机性指标
计算机性能的优劣可以用多种指标衡量，主要包括
存取周期：存储器完成一次“读”或“写”操作所需的时间
内存容量：存储器中能存储的信息总数量，以字节为单位。单位：B、KB、MB、GB
1KB=1024B；1MB=1024KB、1GB=1024MB
字长：处理器在一次操作规程中能处理的最大数据位。苹果机：8位机 IBM PC/XT与286：16位机 386与486：32位机 Pentium:32位机
运算速度：一项综合性指标，其单位是MIPS（百万条指令/S）
主 频：CPU工作的时钟频率，指计算机CPU在单位时间内工作的脉冲数，单位是MHZ
如PII/233的主频为233MHZ，PIII的主频有450MHZ、900MHZ。
七、微形计算机
1、微机的启动与关闭
冷启动：用打开电源开关的方法启动微机
热启动：A、按机箱上的RESET按钮，进行复位启动，机器要从自检步骤开始引导系统。
B、同进按下CTRL+ALT+DEL，启动时不经过自检程序
2、微处理机与字长的关系
微处理器 字长 代表
第一代 4位 4004/8008
第二代 8位 8080（1942年）
第三代 16位 8086（1978年）/80286（1982年）
第四代 32位 80386（1985年）/80486（1989年）
第五代 64位4GHZ-10GHZ Intel Pentium MMX、PII、PII、PIV（95/97/99/2000RH ）Intel CeleronI、II（98/2000年）AMD K6、Athlon、Duron
3、主板：
主要掌握BIOS和CMOS的异同点
BIOS（基本输入/输出系统）：系统引导启动时，主板上一块Flash Memory集成电路芯片，其中存放着一段启动计算机的程序，称为基本输入/输出系统。主要实现系统启动、系统的自检诊断、基本外部设备输入输出驱动和系统配置分析等功能。
CMOS：实现时钟控制和配置信息存放单元，采用电池和主板电源供电，从而保证时钟不间断的动作和CMOS的信息不丢失，一般通过DEL进入BIOS系统配置分析程序修改CMOS的参数。
4、总线：计算机中的外设是通过接口电路板连接到主板上的总路线接插口中，与系统总线相连接。主要有PCI（局部总线标准）和AGP（局部视频接口标准）
5、显示系统：由显示卡和显示器构成。
显示卡的主要指标包括显示内存大小、支持分辨率、产生的色彩多少、刷新速率经及图形加速性能等。
显示存储空间=水平分辨率*垂直分辨率*log2（色彩数目）/8Bytes
显示器的指标：点距、扫描频率；
6、多媒体计算机
媒体：信息表示和传播的载体。文字、声音、图形和图像都是媒体。
多媒体计算机在处理信息时具有转换、集成、管理、控制、传输和交互等功能。
单片机：将微处理器、存储器、输入输出接口电路等功能单元集成在一个芯片上，形成芯片级计算机，称为单片机。主要应用领域：洗衣机、电冰箱、电视机、医疗仪器设备、汽车等。
小结：
思考题：内存与外存的区别，各自的优缺点？
课后练习：多选题第5题（要求写出解题过程）
第4节 计算机软件系统
教学题目：1、基本了解计算机的软件系统操作系统的概念及作用；
2、了解操作系统的发展进程；
3、理解操作系统的分类，能区分常见操作系统分别属于哪一类操作系统。
教学内容：软件系统的分类、常见的软件
教学重点：系统软件与应用软件的区别，操作系统的概念、作用、分类。
教学难点：区分常见操作系统分别属于哪一类。
课 时：2课时
教学过程：
引言：先请大家翻开书本，把第三节内容快速的阅读一遍，然后思考黑板上的几个问题（并先后请同学一一回答）：
1、软件系统可分为哪两大类？各自有什么作用。
2、系统软件主要包括哪些软件，如果一台计算机不安装操作系统行不行，为什么？
3、请你列出一些常见的操作系统和应用软件。
在回答这些问题之前，我们先来回顾一下计算机的硬件系统与软件系统的关系：一台计算机必须由硬件系统和软件系统两部分组成，两者缺一不可，硬件系统是基础，是躯体，而软件系统是灵魂，是思想。为什么生活中这么多的计算机，比如超市、车站、医院等它们的功能各不相同呢？这就是它们拥有不同的软件的缘故。
一、软件系统的分类(对第1问题的回答)
计算机的软件系统可分为应用软件和系统软件。
1、系统软件主要用于计算机内部的管理、维护、控制、运行以及计算机程序的翻译、编辑、控制和运行等，它能使用户方便地操作计算机；
2、应用软件是为了解决具体的某个问题而编写的软件，它的功能往往非常单一，并且一台计算机有什么功能，主要也是由应用软件来决定。
字处理软件：WPS、CCED、WORD等. 电子表格软件：EXCEL、CCED、Lotus1-2-3等.
数据库软件：Foxbase+、Foxpro、Access等. 文件与磁盘管理软件：PCTools、Norton等.
病毒防治软件：SCAN、KILL、KV系列等. 压缩软件：ARJ、LHA、PK、WINZIP等.
CAI软件：AutoCAD、TTJ、CTT等. 图像处理软件：PowerPoint、Photoshop、3DS等.
通讯软件：E-mail、Express Outlook、IE等. 语言编译软件：PASCAL、BASIC、C语言等.
休闲娱乐软件：超级解霸、媒体播放器等.
3、几个概念：
指令：计算机所要执行的一种基本操作命令，是对计算机进行程序控制的最小单位，包括操作码和操作数，操作码指明计算机执行的性质和功能，地址码确定被操作数存放的地址。
程序：由设计者为完成既定任务的一组指令序列，并取以文件名，称为程序文件，程序要读入内存中才能运行。
计算机的工作原理：先将需要招待的程序从外存储器中读入内存中，由CPU负责从内存中逐条取出指令，分析、执行识别指令，再由指令计数器取出下一条指令，CPU重复地工作，直至遇到结束指令停止程序的执行。
裸机：没有任何软件支持的计算机
计算机软件：计算机程序及其有关的文档
二、系统软件的分类(对第2问题的回答)
操作系统、程序设计语言与语言处理程序、工具软件
★操作系统是计算机的一种基础性软件，没有操作系统的个人计算机无法启动。操作系统是计算机信息系统的总管家，既控制着硬件各部分的协调运行又对应用软件进行管理和调度，是信息系统的神经中枢。
★(一)操作系统(对第3问题的回答)
在投影机屏幕上给出如下一幅图，再跟学生一起：
(先让学生谈论左边这幅图中“人、大脑、神经中枢”这三者的关系，由此导入新课。)
由此得出：一台正常运作的计算机相当于一个正常人，大脑好比是软件部分，而其中神经中枢就是指操作系统。然后就使每个学生得知了操作系统在整个计算机中所处的举足轻重的地位，同时也促使学生有进一步探究的兴趣。
1、操作系统：人与计算机进行交流的接口程序。
操作系统的英文名是“Operating System”，简称OS。它是一种系统软件。注：顺便提及软件的分类。它是一种接口。实例：打开WORD文档的过程。
2、操作系统的作用
a、用户与计算机硬件之间的接口，操作系统相当于工具，我们用工具来使用那些硬件。
b、计算机系统资源的管理者
包括 1）、处理器管理（提及处理器的组成） 2）、存储器管理（提及存储器的分类）
3）、I/O设备管理（提及I/O设备通常包括哪些？）
4）、文件系统管理：负责文件的存取、复制和删除。
c、常见的操作系统：Windows、Linux、Dos、OS/2、Mac Os、Unix。同一个操作系统也有不同的版本：如Windows就有Windows95、Windows98、Windows2000、Windows NT，以及还有最新的Windows XP。
3、操作系统发展过程
操作系统种类繁多，重点介绍几种常见的操作系统。在所出现的诸多操作系统中，有些应用于大型的计算机、有些应用于个人的计算机，有些适用一个用户，有些适用多个用户；根据操作系统的这些特征，我们可以将其进行分类。
按机型分：大型机、中、小型机和微型机操作系统
按用户的数目分：单用户和多用户
按功能特征分：批处理操作系统、实时操作系统、分时操作系统
（在讲每种分类时，要求讲清每种分类的具体含义，如：单用户的，它只允许一个用户上机）。
同学们已知道常见的操作系统有：DOS、Windows、Unix、Nerware、Windows NT、Linux，请同学讲出每种操作系统的特征，再针对这些特征说出它的归类。
(二)语言处理程序
程序设计语言一般分为机器语言、汇编语言、高级语言；
1、机器语言
特点：唯一能被计算机直接识别的(所以是用二进制编写的)
优点：执行速度快、效率高 缺点：编写程序难度大、容易出错、直观性差、不容易移植
2、汇编语言
特点：1、用助记符(帮助记忆的英文缩写符号)来代替机器语言指令代码中的操作码，用地址符号来代替地址码。用该符号编写的指令称为汇编指令，该指令编写的程序称为汇编语言源程序。
缺点：不能被计算机直接识别的，必须由一种专门的翻译程序翻译成语言程序。这种翻译的过程称为汇编，负责翻译的程序称为汇编程序。
总结：机器语言和汇编语言都是面向机器的语言，一般称为低级语言。
3、高级语言：面向问题的程序设计语言
特点：独立于具体的计算机硬件，通用性和可移植性好；
缺点：不能被计算机直接识别；源程序要通过编译程序翻译成机器语言程序(称为目标程序)才能被计算机直接识别和执行，或通过解释程序边解释边执行；
(三)工具软件：开发和研制各种软件的工具；
1、诊断程序：功能是诊断计算机各部件能否正常工作，是面向计算机维护的一种软件。
例如：对微型机加电后，一般都先运行ROM中的一段自检程序，以检查计算机系统是否能正常 工作。这段自检程序就是一种最简单的诊断程序。
2、调试程序：用于对程序进行调试，是程序开发者的重要工具，特别是对于调试大型程序显得更为重要。例如：DEBUG就是一般PC机系统中常用的一种调试程序
3、编辑程序：是计算机系统中不可缺少的一种工具软件。主要用于输入、修改、编辑程序或数据。
（四）软件开发和维护
程序的结构：顺序结构、分支结构、循环结构
小结：
作业：1、复习第一章基础知识的内容
2、完成课后练习及相应同步讲义练习
人
大脑
神经中枢
高级语言
机器语言
编译程序
解释程序
形成目标程序
没有目标程序
同课章节目录