管理信息系统技术基础知识(ppt 62页).ppt

第三讲管理信息系统技术基础,教学计划,教学进度表,授课主题学时状态备注1：MIS的基本概念（6）2：MIS的技术基础（4）No.13：数据资源管理（6）4：MIS的应用（6）6：MIS的开发方法（6）7：MIS的分析与设计（6）8：MIS的实施（4）9：实验项目（10）10：课程评价（2）,教学目标,理解并掌握计算机系统计算机硬件计算机软件通信与网络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。,教学内容,本讲共计4学时第六、七、八、九章4学时,第六章计算机系统,主要内容计算机的运算基础,6.1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。,6.1续,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，多媒体化根据摩尔定律集成电路大体上每18个月翻一番，今后可再用10年。,6.1续,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。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。,6.1续,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,6.1续,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,6.2计算机的运算基础,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,6.2续,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,【例】数32343.43可以分解为：31042103310241013100410-1310-2,6.2续,数字化信息编码的概念：信息：数值、文字、语音、图形和图像。在计算机内一切信息必须进行数字化编码（即用二进制代码形式），才能在机内传送、存储和处理。数值的构成一个数值各位数字（数码）表示的值不仅与该数字有关，且与所在位置有关。,基数：相邻位权之比,每个数位上的数字所表示的值=该数码位权,位权：基数的i次方(i为与位置对应的自然数）,6.2续,K进制数转换为十进制数位权展开法【例一】将下列数值转换为十进制数(101.01)2(205.4)8(AF.8)16解：(101.01)2=12202112002-112-2=(5.25)10(205.4)8=282081580481=(133.5)10(AF.8)16=1016115160816-1=(175.5)10【思考】以下数值中最大的和最小的分别是哪个？(1234)8(1234)16(1234)5(1234)10(11011011)2(219)16(210)8(219)10Windows98自带计算器（科学型）适合于整数部份,其他进制向十进制转换时，小数部分亦可用计算机求出。,*,6.2续,十进制数转换为K进制数,6.2续,十六进制与二进制相互转换法则：以小数点为界，每个八进制数对应三位二进制数，每个十六进制数对应四位二进制数。【注意】小数部分不足之处应补零,【例】(2C1.D)16=(001011000001.1101)22C1D,【例】(71.23)8=(111001.010011)27123,【例】(1101101110.110101)2=(36E.D4)1636ED4,6.2续,二进制数的简单运算（1）算术运算（加减乘除）加法：逢2进10+0=00+1=11+0=11+1=10（进位）减法：借1当20-0=01-0=11-1=00-1=1（借位）乘法：加法+移位0*0=00*1=01*0=01*1=1除法：减法+移位01=011=1,6.2续,二进制数的简单运算（2）逻辑运算与运算：都是1时才为1，运算符：AB、AB或AB或运算：都是0时才为0，运算符：AB、AB非运算：0变1，1变0，运算符：A异或运算：相异为1,运算符：AB例：设A=1101，B=1001，求：AB、AB、AB、A,6.2续,字符（数码、符号、汉字）编码,BCD码（二-十进制编码）每位十进制数码用4位二进制编码表示如25=(00100101)BCD比较:(00100101)2=(37)10十进制数用BCD码表示时，不能直接用于运算或位权展开。ASCII码（美国标准信息交换码）常用西文字符（128个）的二进制编码（P17表1-2）（注：ASCII编码的基本和扩展字符集中共有256个字符。）每个字符用标准规定的7位二进制数表示，在机内则占一个字节（最高位为0）。如字符“A”的ASCII码为：(01000001)2或6510、1018、4116字符“0”的ASCII码为：(00110000)2或4810、608、3016要求：会比较ASCII字符的大小（按其ASCII码值）空格09AZaz会推算同组字符ASCII码值，如A的ASCII值（十进制）为65,6.2续,字符（数码、符号、汉字）编码,汉字编码（由GB2312-80规定，即国标码）共对6763个常用汉字的二进制编码作了规定。其中：一级汉字3755个，按拼音排序（最常用字）二级汉字3008个，按偏旁部首排序（次常用字）国标码规定每个汉字用两个七位二进制代码表示，在机内则用两个字节表示（每个字节的最高位置为1）。内码（机内码）与国标码的换算关系：如汉字“啊”，国标码为：01100000100001（即3021H）内码则为:1011000010100001（即B0A1H）外码（输入码）：区位码、拼音码、五笔字型码等汉字点阵（汉字库，用于汉字的打印或显示）占用字节数的计算：一个AB点阵的汉字所占的字节数=AB8点阵越大，显示精度越好。,6.2续,存储估算【例】GB2312-80中一级汉字为3755个，如果每个汉字字模采用1616点阵，并存放在主存储器中，那么将占用存储器容量多少个字节？假设将汉字显示在屏幕上，一屏24行，每行40字，为保持一屏信息，需存储容量多少字节？解：（16168）3755=120160字节（16168）2440=30720字节【例】设一软盘有300kB可用空间，若使用ASCII码存盘，则可存储英文多少个？若存放汉字，则可存储汉字多少个？解：3001024=307200（个）30010242=153600（个）,6.2续,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。,6.2续,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,第七章计算机硬件,主要内容计算机硬件系统,7.1中央处理器,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,7.1续,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,7.2存储系统,存储器分类,7.2存储系统,主存储器只读存储器（ROM）随机存储器（RAM）,7.2存储系统,二级存储器磁盘、磁带、光盘,7.3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,第八章计算机软件,主要内容软件操作系统程序设计语言,8.1软件的概念,软件分为两类【参见105页图8.1】：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,8.2系统软件,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。,8.2续,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】,8.2续,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。,8.2续,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。,8.2续,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。,8.2续,WindowsNT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、16Windows程序、MS-DOS程序、POSIX程序和OS/2程序等。WindowsNT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一,8.2续,其他系统管理软件数据库管理系统（DBMS）OracleSybaseMSSQLserver通信管理器系统支持程序,8.3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。,8.3续,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,8.3续,程序设计工具IDEM,第九章通信与网络,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,9.1通信系统,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。,9.1续,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）,9.1续,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,9.1续,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。,9.1续,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,9.2通信部件及其功能,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,9.2续,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。,9.2续,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【参见124页图9.8】交换机网络互联设备中继器桥接器路由器网关,9.2续,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。,9.2续,OSI参考模型网络结构【参见128页图9.10】,应用层,表示层,对话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,交换单元名称,信息,信息,信息,信息,信息分组,帧,位,主机A,主机B,应用层,表示层,对话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,路由选择,TCP/IP,9.3通信网络的分类与应用,网络拓扑结构分为两大类【参见130页】：点到点星形结构环形结构树形结构网状结构广播式总线结构卫星和无线电,9.3续,局域网以太网（Ethernet）：802.3协议（CSMA/CD）；采用星形或者总线拓扑结构。客户