管理信息系统的技术基础

管理信息系统Management Information System淮南联合大学电子商务专业第三章 管理信息系统的技术基础1、信息技术概述本章内容：2、数据处理3、计算机网络信息技术是管理信息系统的技术基础，只有将信息技术和管理技术结合起来，才能真正发挥管理信息系统的作用。信息技术主要包括：计算机硬件技术、计算机软件技术和通信技术。计算机硬件技术计算机软件技术数据通信技术信息技术是管理信息系统的技术基础3.1 信息技术概述3.1.1 计算机硬件技术 世界上第一台电子计算机诞生于1946年真空电子管计算机（50年代）晶体管计算机（50年代60年代中期）集成电路计算机（60年代中期70年代）大规模集成电路和超大规模集成电路计算机 正在进入第五代(生物计算机、量子计算机等等)计算机的发展 计算机的产生（现代史） 1945年, 美国数学家冯.诺依曼博士发表电子计算工 具逻辑设计论文，提出二进制表达方式和存储程序 控制计算机构想。 1946年, 美国宾西法尼亚大学研制成功电子数字计算机 ENIAC。重28吨，耗电150kW，占地170平米，用电子 管18800个，每秒5000次加法。ENIAC (1946)掌上电脑(2000)电子计算机的发展简史 电子计算机的发展简史 第一代 电子管时代(1946-1958) 耗电高，体积大，定点计算，机器语言，汇编语言 第二代 晶体管时代(1958-1965) 变集中处理为分级处理，浮点运算、高级语言 第三代 中小规模集成电路时代(1965-1970) 存储容量大，运算速度快，几十至几百万次/秒 第四代 大规模集成电路时代(1971至今) 向大型机和微型机两个方向发展 现代计算机发展方向 巨型化，微型化，网络化，智能化，多媒体化日本电气公司研制出量子计算机基本电路 攻击现有密码体系，用传统计算机要花费上千年，而用量子计算机只需数分钟。因而，量子计算机被视为替代目前硅芯片计算机的“未来之星”。日本电气公司等最近制成了量子计算机的基本电路，在极低温状态下运算成功，这是研制量子计算机过程中的一大突破。据读卖新闻30日报道，日本电气公司基础研究所首席研究员蔡兆申领导的研究小组用氧化铝制成了五百分之一毫米大小的电路，在近于绝对零度(零下273摄氏度)的极低温条件下，控制处于超导状态的电子量子，成功完成了预定运算程序。 量子计算机根据原子或原子核所具有的量子学特性来工作。量子理论认为，非相互作用下，原子在任一时刻都处于两种状态，比如，量子粒子可以同时向不同方向旋转。当粒子旋转方向是向上的，其状态可以读作“1”；如果是向下，则可读作“0”，于是它们便与组成传统计算机二进制语言的“1”和“0”相对应。传统计算机用的是晶体管，利用晶体管的开和关表示“1”和“0”，处理数据只能分步完成，而量子计算机由于原子在任一时刻都处于两种状态，任务同时完成，这样就使运算速度发生质的飞跃，这在蛋白质解析和通信加密技术等领域大有用武之地。诺依曼计算机的工作原理 诺依曼计算机的工作原理可概述为： “存储程序” + “程序控制” 要点： 1以二进制表示数据和指令(程序) 2. 先将程序存入存储器中，再由控制器自动读取并执行输输入入设设备备控制器控制器输输出出设设备备CPU存储器存储器运算器运算器ALUALU计算机的组成中央处理器 计算机硬件系统 微处理器一般功能 进行算术逻辑运算 可接收和发送数据 可暂存少量数据 提供控制信号 对指令解码 CPU的发展（自学） 辅助处理器 对偶处理器 并行处理器 RISC处理器 MMX处理器 Pentium系列存储系统 主存储器 只读存储器（ROM） 随机存储器（RAM）存储系统 二级存储器 磁盘、磁带、光盘输入/输出设备 输入设备 键盘、扫描仪、鼠标 输出设备 打印机、显示器 视频 声音识别 光和磁识别软件技术就是研究计算机系统软件系统软件、应用软件应用软件及其所依赖的基础理论基础理论 (如数据结构、数据库原理等)和基本方法基本方法 (如系统开发方法等)。3.1.2 计算机软件技术系统软件应用软件计算机软件操作系统语言与编译系统数据库管理软件通用应用软件专用应用软件指为管理、控制和维护计算机及外设，以及提供计算机与用户界面等的软件。系统软件系统软件指面向用户的、为用户服务的软件。 应用软件应用软件如操作系统 (OS)、数据库管理系 统 (DBMS)、各种语言编译系统等。如科学计算类软件、数据处理类软 件、辅助设计类软件等。操作系统具备两大功能:1、系统资源的管理。2、用户与计算机之间的接口。WindowsUnix操作系统Linux操作系统OS/2操作系统Mac OS操作系统操作系统 DOS 曾经是PC机上最常用的操作系统，以简单、可靠赢得了广大用户 的青睐。但由于未能紧跟计算机硬件技术的发展，最终退出了历 史舞台。 Windows3X 是PC机上最为成功的DOS扩展器，它在DOS的基础上改进了用户 接口、内存管理和设备管理，增加了对多媒体的支持，实现了图 形用户界面，为PC机操作系统的进一步发展打下了基础。 Windows95 是一个全新的32位PC机操作系统，它充分利用了PC硬件技术发 展的新成果，在支持原有16位应用的基础上，把PC操作系统技术 向前推进了一大步。UNIX系统 经过20多年的锤炼，以高可靠性、高效率和强大的TCP/IP支持、 支持并行处理和多处理器和独有的64位计算使其成为企业级应用的 首选。 作为UNIX风格的操作系统。操作系统 LINUX 秉承了UNIX系统的优秀特性，以可靠、高效和近乎为零的使用成 本而成为一种重要的操作系统。 NetWare 以其独特的结构、良好的运行效率和强大的目录管理服务，成为 PC局域网络的最主要的网络操作系统。 Windows NT 继承了微软公司Windows系列操作系统的优良特性，是一种可移 植性好，支持多种硬件平台，功能强大，可靠性好、灵活性高的 企业级操作系统。它采用了先进的操作系统技术，如虚存管理、 优先权多任务、结构化异常处理和操作系统对象等，支持对称式 多处理器，提供了Windows图形用户界面，兼容WIN32程序、16 Windows程序、MS-DOS程序、POSIX程序和OS/2程序等。 Windows NT以其灵活、强大的功能和稳定可靠的性能成为了目前 最为重要的操作系统之一其他系统管理软件 其他系统管理软件 数据库管理系统（DBMS） Oracle Sybase MS SQL server 通信管理器 系统支持程序程序设计语言机器语言。特点： 采用二进制代码 指令随机器而异 效率高，执行速度快 编程繁琐，工作量大，不直观 汇编语言 高级语言。优点： 更接近自然语言，一般采用英语表达，便于理解、记忆、掌握。 高级语言编写的程序短小，易于编写、调试。 可移植性强。 高级语言不能被计算机直接识别和执行，必须先翻译成用机器指令表 示的目标程序。翻译的方式有两种： 解释执行 编译执行 第四代语言（4GL） 是一种十分接近英语和其他人类语言的自然语言 面向对象的语言 标记语言计算机硬件计算机硬件操作系统应用软件应用软件用户用户计算机系统计算机系统3.1.3 数据通信技术数据通信系统是以计算机为中心，结合分散在远程的终端装置或其他计算机，通过通信线路彼此连接起来，进行数据的传输、交换、存储和处理的设备总称。计算机 （远程通信软件）远程通信 处理器远程通信 信道和介质数据通信系统模型发信者编码调制信道解调译码收信者1、中央处理装置2、终端设备3、通信线路4、调制解调器5、集线器数据通信系统主要由中央处理装置、终端设备、通信线路及相关设备 (如调制解调器、集线器)等三大部分组成。返回包括主处理机、前端机及通信处理机，其主要 功能有:完成两个部件之目的通信;在通信系统 与计算机主机之间形成一个计算机级的接口， 用以实现速度缓冲或串/并行转换。向系统发送数据或程序并从系统接收信息 。3.2 数据处理对象数据信息知识识别、 检测、 表达转变、 处理获取、 创造一、数据处理概念按照应用的要求，采用一定的方法和手段对数据进行收 集、存储、加工、传输和输出这样一个过程的总称。应用的要求一定的方法和手段输出数据处理的依据决定了数据处理的效率和效果数据处理的归宿1、数据收集 2、数据转换 3、数据的筛选、分组和排序 4、数据的组织 5、数据的运算 6、数据存储 7、数据检索 8、数据输出内容1、简单应用 (20世纪50年代以前)无数据管理及完全分散的手工方式 ·无外存或只有磁带外存，输入输出设备简单。·无操作系统，无文件管理系统，无管理数据的软件。二、数据处理的发展阶段·数据是程序的组成部分，数据不独立。应用程序1应用程序n数据组1数据组2数据组n.2、文件系统 (50年代后期到60年代中期)·外存有了很大的发展，输入、输出能力大大加强。 ·系统软件方面出现了操作系统、文件管理系统和多用户的分时系统。 ·数据管理方面，实现了数据对程序的一定的独立性。 ·数据存取以记录为单位。·数据冗余度大。·数据与程序独立 性仍不高。3、数据库系统 (60年代后期开始)60年代后期，计算机在管理中的应用更加广泛，数据量急剧增大，对数据共享的要求越来越迫切；同时，大容量磁盘已经出现，联机实时处理业务增多；软件价格在系统中的比重日益上升，硬件价格大幅下降，编制和维护应用软件所需成本相对增加。数据库管理系统数据库管理系统（Database Management SystemDatabase Management System）·面向全组织的复杂数据结构。·数据冗余度小，易于扩充。·数据与程序独立。计算机网络是用通信介质把分布在不同地理位置的计算机和其他网络设备连接起来，实现信息互通和资源共享的系统。3.3 计算机网络的概念网络介质: 数据传输的物理通道，有同轴电缆、双绞线、光纤、微波、卫星信道等。协议: 网络设备间进行通信的一组约定。如IEEE802.3，802.4，FDDI，ATM等。网络协议具体规定了设备间通信的电气性能、数据组织方式等。节点: 网络中某分支的端点或网络中若千条分支的公共汇交点。链路: 是指两个相邻节点之间的通信线路。一、计算机网络的重要概念4双绞线绞线 分屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线，其中屏蔽双绞线具 有较高的带宽，因成本高而较少出现，非屏蔽双绞 线因成本低而流行。传输介质双绞线(Twisted pair cable)4粗缆缆、细缆细缆 、CATV传输介质同轴电缆(Coaxial cable)地表卫星微波站（B）卫星通信地表地面波微波站（A）地面微波通信传输介质微波通信第一代主计算机前端处理机TCTC.TC多路器终端控制器二、计算机网络的演变和发展第二代IMPIMPIMPIMPIMP IMPHHHHHHHH主机 IMP接口报文处理机第三代国际标准化的网络，具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化的协议。其互联的国际标准为ISO7498。该模型也称OSI七层模型。所谓网络拓扑结构是指网络的链路和节点在地理上所形成的几何结构。用户通过终端可以访 问分布在各处的主机 上的数据信息，从而 实现整个系统的软硬 件、信息等资源的共 享。三、网络拓扑结构网络拓朴结构通信控制器PC1PC2PC3点阵打印机硬盘驱动器激光打印机a.星形网络PC1PC2PC3点阵打印机激光打印机b. 总线形网络PC1PC2PC3硬盘驱动器激光打印机c. 环形网络案例1：校园网建设目前，校园网和校园信息资源的建设已经被全国高校列为重点项目，并投入了大量的人力和物力。沿用传统的教学和管理手段已不能满足学校对教学、科研和管理要求，更无法适应越来越激烈