mis3-第3章计算机技术

1、第3章 管理信息系统的技术基础,主要内容 3.1 数据处理与计算机基础 3.2 数据组织,3.1 数据处理与计算机基础,3.1.1 数据处理 数据处理：指把来自科学研究、生产实践和社会经济活动等领域中的原始数据，用一定的设备和手段，按一定的使用要求，加工成另一种形式的数据的过程。 一、数据处理的目的 二、数据处理的基本内容,3.1.2 计算机基础,3.1 数据处理与计算机基础,说明： 由于本部分的内容在计算机文化、Internet及其应用、计算机网络等课程中已讲述过，所以本课的学习以回顾为主。,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。,3.1 数据处理与计算机基础,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

2、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,3.1 数据处理与计算机基础,计算机的六大分类（1） 巨型机 世界几家公司生产，最快1.4万亿次，9千个CPU组成。Cray-1,Cray-2,Cray-3,国产银河I, 银河II, 银河III,天河一号。 小巨型机 功能同巨型机相近，价格相对便宜，发展十分迅速。美国Convex公司的C系列机为其代表产品。 大型机 大中型企事业单位作为计算中心的主机使用，统一调度主机资源。代表产品有IBM360，370，4300等。,3.1 数据处理与计算机基础,计算机的六大分类（2） 小型机 可以满足部门性的需求，供小型企事业单位使用，典型产品有IBM-AS/400，DEC-VAX系列，国产太级 工作站 用于特殊的专业领域，例如图象处理和辅助设计等。 典型产品有HP-APOLLO，SUN工作站等。 微型机 个人或家庭使用，PC机/个人计算机，价格低廉,3.

3、1 数据处理与计算机基础,计算机的应用领域 科学研究计算 密码破译，天气预报，地质勘探，卫星轨道计算 过程控制 机器人以及各种自动化装备，温度调节，阀门控制 辅助设计/分析/制造/教学 机械CAD，建筑CAD，CAE，CAM，CAI 数据处理 数据库管理，企业信息管理，统计汇总、办公自动化 智能模拟 人工智能、专家系统、自学习,3.1 数据处理与计算机基础,冯.诺依曼机具有如下基本特点 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。 采用存储程序的方式，程序和数据放在同一存储器中，由指令组成的程序可以修改。 数据以二进制码表示。 指令由操作码和地址码组成。 指令在存储器中按执行顺序存放，由指令计数器指明要执行的指令所在的单元地址，一般按顺序替增。 机器以运算器为中心，数据传送都经过运算器,3.1 数据处理与计算机基础,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 入 设 备,控制器,输 出 设 备,CPU,存储器,运算器ALU,3.1 数据处理与计算机

4、基础,计算机程序的运行 一个CPU能执行什么操作，是工程人员设计和制造时安排好的，是固定的，用户不能改变。 程序 是用户在使用计算机时，为要解决的问题，用一条条指令编写的指令序列。 构成程序的指令在存储器中一般都是顺序存放。 要破坏这种顺序性，必须由转移指令操作。,3.1 数据处理与计算机基础,计算机程序的运行 指令 是CPU能执行的一个基本操作。 如：取数、加、减、乘、除、存数 等 计算机能够执行的各种不同类型指令的总和称为该机的指令系统。 指令系统决定了计算机的功能。指令越多，计算机功能越强，线路也就越复杂。以下是几类基本指令： 数据传送指令 算术运算指令 逻辑运算指令 程序控制指令 输入/输出指令 其他指令,3.1 数据处理与计算机基础,3.1.2.1 计算机硬件,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 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,3.1.2.1 计算机硬件,存储器分类,3.1.2.1 计算机硬件,主存储器 只读存储器（ROM） 随机存储器（RAM）,3

5、.1.2.1 计算机硬件,二级存储器 磁盘、磁带、光盘,3.1.2.1 计算机硬件,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,3.1.2.1 计算机硬件,3.1.2.2 计算机软件,软件分为两类： 系统软件：管理与支持计算机系统资源及操作的程序，是计算机硬件和应用程序之间重要的软件接口。 应用软件：综合用户信息处理需求的、直接处理特定应用的程序。 软件发展趋势： 程序设计语言向对话式、自然语言方向发展 向更容易使用的多目标应用软件包发展,分类： 系统管理程序： 用于管理计算机系统的硬件、软件和数据资源。包括操作系统、数据库管理程序、通信管理程序。 系统支持程序： 通过提供各种支持服务，以支持计算机系统的操作和管理。包括系统实用程序、安全管理器等。 系统开发程序： 帮助用户开发信息系统的应用程序。包括各种语言编译器、开发工具、辅助软件工程包等。,3.1.2.2 计算机软件,操作系统 是一台计算机最基本、最重要的软件包，它控制CPU的操作，控制计算机系统的输入/输出，资源的分配，为应用程序提供各种服务与接口。 五大功能： 用户界面 资源管理 任务管

6、理 文件管理 实用程序与支持服务 操作系统分类： 批处理OS、分时OS、实时OS。【参见109页图8.2】,3.1.2.2 计算机软件,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。,3.1.2.2 计算机软件,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。,3.1.2.2 计算机软件,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

7、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。,3.1.2.2 计算机软件,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一,3.1.2.2 计算机软件,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,3.1.2.2 计算机软件,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。

8、可移植性强。,3.1.2.2 计算机软件,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,3.1.2.2 计算机软件,3.1.2.3 通信与网络,主要内容 通信系统 通信部件及其功能 通信网络的分类与应用 通信管理,通信的定义 利用通信设备和线路将地理位置不同的，功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件（即网络通信协议、信息交换方式及网络操作系统）实现网络中资源共享和信息传递的系统。,3.1.2.3 通信与网络,远程通信模型 远程通信是指以一定的形式，如语言、数据、文本和图象，使用电或者光的介质，从一个地方发送到另一个地方。数据通信是更专门的定义，指的是数据的传送。远程通信的基本组成： 终端 远程通信处理器（调制解调器、路由器） 远程通信信道和介质（双绞线、同轴电缆、光纤、微波、卫星、红外线） 计算机 网络通信控制软件,微机 （甲地）,远程通信 处理器,远程通信 信道和介质,计算机 （远程通信软件）,3.1.2.3 通信与网络

9、,计算机通信网络的演变和发展 第一代远程联机系统 终端终端控制器前端处理机主机,3.1.2.3 通信与网络,计算机通信网络的演变和发展 第二代多计算机互联（典型：ARPANET） 采用存储转发方式。 通信子网： IMP和它们之间互联的通信线路一起负责完成主机之间的通信任务，构成通信子网。 资源子网： 通过通信子网互联的主机负责运行用户应用程序，向网络用户提供可供共享的软硬件资源，组成资源子网。,3.1.2.3 通信与网络,计算机通信网络的演变和发展 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。 计算机网络分布式系统,3.1.2.3 通信与网络,通信信道的特征 传输速率：以带宽衡量，决定了通道最大的数据传输率，单位是bps（位/秒）。 传输模式：同步传输与异步传输。 传输方向：单工、半双工、全双工。 交换选择： 线路交换 报文交换 分组交换 介质访问控制方式 竞争方式（CSMA/CD） 令牌通行,3.1.2.3 通信与网络,通信介质 通信介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。分为有线和无线两大类。 双绞线： 10M、100M，距离100m之内。 同轴电缆： 细缆（50欧）、粗缆（75欧）;10M，细缆传输距离几公里，宽带传输距离几十公里。 光纤： 几千Mbps，传输距离几十、上百公里。 无线传输媒体： 微波、红外线、激光、卫星。,3.1.2.3 通信与网络,通信处理机及其功能 调制解调器（MODEM）： 将数字信号和模拟信号互相转换的设备。 多路复用器： 为了有效的利用传输系统，采用多路复用技术能把多个信号组合起来在一条物理电缆上进行传输，实现这种功能的设备叫做多路复用器。 频分多路复用FDM 时分多路复用TDM 交换机 网络互联设备 中继器 桥接器 路由器 网关,3.1.2.3 通信与网络,通信软件 功能： 存取功能 传送控制 网络管理 出错控制 安全管理 网络协议： 协议是两台计算机之间进行通信必须遵循的一组规则。,3.1.2.3 通信与网络,OSI参考模型网络结构,应用层,表示层,对话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,

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