第2部分管理信息系统的技术基础

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1、第二章 管理信息系统的技术基 础 q信息技术是MIS的基础 q 学习一门技术有三个层次 知道 know 知识 knowledge 技能 skill q 我们的重点在第二层次知识 knowledge 上 q我们主要掌握技术原理 了解其长处和短处 用其所长 避其所短 第2章 管理信息系统的技术基础 v引例 v2 1 计算机系统概述 v2 2 网络通信基础知识 v2 3 数据管理技术基础 v2 4 信息系统数据库的开发 v小结 2 1 计算机系统概述 v2 1 1 计算机的工作特点 v2 1 2 计算机的性能指标 v2 1 3 计算机系统的组成 v2 1 4 计算机的工作过程 v2 1 5 多媒体计

2、算机 v2 1 6 计算机信息安全 返回 2 1 1 计算机的工作特点 v快速计算 最新研制的曙光4000计算机 每秒 运算速度可达3万亿次 v具有通用性的计算工具 适合各种计算问题的 求解 v高精确性 由程序控制其操作过程 v逻辑判断能力 实现计算机工作的自动化 并 赋予计算机某些智能处理能力 深蓝 返回 2 1 2 计算机的性能指标 v 主频 即计算机的时钟频率 兆赫兹 MHz P4主频 高达数个GHz v 字长 指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的 位数 决定计算机的运算精度 8 16 32 64 P4是 64位 v 内存容量 内存储器能存储的信息总字节数 内存容量 越大 处理数据

3、就越快 v 外存容量 常以硬盘容量为准 v 运算速度 综合性指标 单位是MIPS M Instructions Per Second 每秒百万条指令 返回 2 1 3 计算机系统的组成 计算机系统 硬件 软件 如图所示 硬件 指有形的计算机物理设备 即计算机系统中 实际物理装置的总称 包括电子 电磁 光电 机械等设备 具体表现为机箱 键盘 显示器等 软件 软件是计算机物理设备上运行的程序及其有 关的文档 如管理软件 计算软件等 2 1 3 1 计算机硬件系统 2 1 3 2 计算机软件系统 返回 现代计算机系统的组成 应用软件 计 算 机 系 统 硬件 软件 主 机 中央处理器 主存储器 运算

4、器 控制器 外部设备 输入设备 输出设备 外存储器 硬件结构 系统软件 操作系统 语言处理程序 标准库程序 服务性程序 网络软件 数据库管理系统 返回 2 1 3 1计算机硬件系统 硬件系统一般由以下五大部件组成 如图 运算器 Arithmetic Unit 控制器 Control Unit 存储器 Memory Unit 主存储器 Main Memory 辅助存储器 Auxiliary Memory 输入设备 Input Unit 输出设备 Output Unit 返回 运算器 v又称算术逻辑单元 Arithmetic Logic Unit 简称A L U 是计算机对数据进行加工处 理的部件

5、 v主要功能是对二进制数码进行加 减 乘 除等算术运算和与 或 非等基本逻辑运算 实现逻辑判断 v运算器在控制器的控制下实现其功能 运算 结果由控制器指挥送到内存储器中 返回 控制器 主要由指令寄存器 译码器 程序计数器和操作控制器 等组成 v 用来控制计算机各部件协调工作 并使整个处理过程有 条不紊地进行 v 基本功能就是从内存中取指令和执行指令 即控制器按 程序计数器指出的指令地址从内存中取出该指令进行译 码 然后根据该指令功能向有关部件发出控制命令 执 行该指令 另外 控制器在工作过程中 还要接受各部 件反馈回来的信息 返回 主存储器 v 主存储器又称内存储器 简称内存 直接与CPU相连

6、 是计算机中的工作存储设备 当前运行的程序和 数据都存放在主存储器中供中央处理器调用 处理 的结果也存入主存储器中 v 目前 现代计算机都使用半导体存储器作为主存储 器 速度很快 从功能上可分为 随机存储器 RAM random access memory 只读存储器 ROM read only memory 高速缓存 cache 返回 外存储器 v 也称为辅助存储器 一般容量较大 存储着计算机 系统中大部分信息 计算机执行程序时 辅助存储 器中的信息要先传入主存中才能使用 即通过和主 存交换的方式使用辅助存储器中的信息 v 主要采用磁介质或者光盘介质 特点是容量巨大但 速度缓慢 v 一般要通

7、过电机装置进行驱动才能读写 通常称之 为驱动器 常见的外存储器有 软盘存储器 硬盘 存储器 光盘存储器 返回 输入设备 v将各种信息 程序 数据 送入到计算机中的 设备 v键盘 v鼠标 v图形扫描仪 v数码相机 返回 输出设备 v将计算机处理过的数据 计算结果等内部信息 二进制数字 用人们习惯接受的信息形式 如字符 图像 图形 声音等形式显示或打 印出来 v显示器 v打印机 v绘图仪 返回 2 1 3 2 计算机软件系统 v软件分类 n 操作系统 n 程序设计语言 n 标准库程序 n 服务性程序 n 数据库管理系统 n 网络与通信软件 返回 软件分类 v 计算机软件是将解决问题的方法 思想和过

8、程用程序进 行描述 可以说程序就是软件 v 计算机中全部程序的集合 统称为这台计算机的软件系 统 可按功能分为 系统软件 用于实现计算机系统的管理 调度 监视和服务 等功能 目的是方便用户 提高计算机使用效率 扩充系统的 功能 通常可分为六类 操作系统 语言处理程序 标准库程 序 服务性程序 数据库管理系统 计算机网络软件 应用软件 为某一特定应用而开发的软件 例如文字处理软 件Word WPS 表格处理软件Excel等 返回 A 操作系统 Operating System v 负责管理计算机系统的全部软硬件资源 组织计算机各 部份协调工作 为用户提供操作界面 v 类别 n 单用户单任务操作系

9、统 n 单用户多任务操作系统 n 批处理操作系统 Batch n 分时操作系统 Time sharing OS n 实时操作系统 Real time OS n 网络操作系统 Network OS n 分布式操作系统 Distributed OS 返回 a 单用户单任务操作系统 v特点 用户程序只能一个一个串行执行 个人独占计算机 CPU运行效率低 v例如 DOS 返回 b 单用户多任务操作系统 v允许多个任务同时存在 同时运行 v例如 Windows XP 返回 c 批处理操作系统 v 批处理 以作业为处理对象 连续处理在计算机系统 运行的作业流 v 多道批处理操作系统 把用户提交的作业成批地

10、 送入计算机内存 然后由作业调度程序自动地 选择作业运行 优点 系统的吞吐量大 资源的利用率高 缺点 作业的运行完全由系统自动控制 用户响应 时间较长 用户既不能了解自己程序的运行情况 也不能控制计算机 返回 d 分时时操作系统统 分时操作系统 Time Sharing 利用分时技术 一般采用时间片轮转的办法 使一台主计算 机同时为多个终端用户服务 对每个用户都能 保证足够快的响应时间 并提供交互会话功能 常用的分时操作系统有 UNIX等 分时操作系统的特点 多路调制性 众多联机用户可以同时使用同一台计算机 独占性 各终端用户感觉到自己独占了计算机 交互性 用户与计算机之间可进行 会话 及时性

11、 系统对用户输入的命令及时作出响应 返回 分时技术图示 返回 e 实时操作系统 v 实时 指计算机对于用户请求能足够快地进行处理 并 做出反映 要求毫秒 微秒级 v 实时操作系统 强调对随时发生的事件作出及时的响应 并处理 分为两类 实时控制 工业过程控制 防空系统等 实时信息处理 情报检索和查询 飞机订票 银行信用卡系统 返回 f 网络络操作系统统 Network OS v 定义 为计算机网络配置的操作系统 一般在通常的操 作系统中增加了实现网络低层协议 一般到传送层 功 能和网络设备管理功能 v 功能 负责网络管理 网络通信 资源共享和系统安全 等工作 v 主要特点 多种型号计算机连接 多

12、个操作系统共存 coexist 各个子系统 子网 间用标准协议进行通信 v 常用网络操作系统 Novell NetWare Microsoft Windows NT UNIX LINUX等 返回 计算机网络 v通过通信设备和线路将地理上分散的具有自治 功能的多个计算机系统互连起来 实现信息交 换 资源共享 互操作和协作处理的系统 返回 g 分布式操作系统统 v定义 用于分布式计算机系统的操作系统 在各处理机之间采用无主从关系来设计 除了最低级的输入输出支援外 所有的系统任务可 以在系统中任何处理机上运行 系统有高度的并行性和有效的同步方法 v 特征 统一管理 分配和调度全系统的资源 为 用户提

13、供统一的界面 实现操作的统一性 响应时间短 吞吐量大 可靠性高 返回 分布式计算机系统 v分布式系统 是以计算机网络为基础的计算机 系统 包含多台处理机 每台处理机完成系统 中指定的一部分功能 v分布式计算机系统可以是共享存储器 也可以 是分布式的存储器 即每台计算机都有自己的 存储器 v从硬件上讲 它与计算机局域网没有任何区别 关键在于软件 返回 B 程序设计语言 v程序设计语言 人和计算机交流信息使用的语 言 也称为计算机语言 v分类 n机器语言 Machine Language n汇编语言 Assemble Language n高级语言 High Level Language n第四代语

14、言 n面向对象的语言 n程序设计工具 返回 a 机器语言 Machine Language v 机器语言 用二进制代码表示的计算机能直接识别和执 行的一种机器指令的集合 优点 灵活 直接执行和速度快等 缺点 不同型号的计算机其机器语言不相通 按一 种计算机的机器指令编制的程序 不能在另一种计算 机上执行 编程十分繁琐 v 用机器语言编写的程序 称为机器语言程序 是一种低级语言 用机器语言编写的程序全是些0和 1的指令代码 不便于记忆 阅读和书写 现在 除了计算机生产厂家的专业人员外 绝大多数 程序员已经不再去学习机器语言了 返回 b 汇编语言 Assemble Language v 汇编语言是

15、一种用助记符表示的面向机器的程序设计 语言 亦称符号语言 v 特点 用符号代替了机器指令代码 而且助记符与指令代 码一一对应 如用ADD表示运算符号 的机器代 码 基本保留了机器语言的灵活性 不同类型的计算机系统一般有不同的汇编语言 而 且 对于同一问题所编制的汇编语言程序在不同种 类的计算机间是互不相通的 NEXT v优点 面向机器 能较好地发挥机器的特性 得到质量较高的程序 用来编制系统软件和过 程控制软件 其目标程序占用内存空间少 运行 速度快 v缺点 低级的面向机器的语言 比较繁琐费时 通用性也差 v用汇编语言编制的程序称为汇编语言程序 必 须由 汇编程序 或汇编系统 翻译成机器 语言

16、程序才能运行 这种 汇编程序 就是汇 编语言的翻译程序 返回 c 高级语言 High Level Language v用高级语言编写的程序称为 源程序 v高级语言必须使用翻译程序翻译成机器语言形 式的目标程序才能执行 这种翻译有两种方式 编译和解释 v目前被广泛使用的高级语言有BASIC PASCAL DELPHI C JAVA COBOL LISP和PROLOG等 返回 编译方式 v 事先编好一个称为编译程序的机器语言程序 作为系统 软件存放在计算机内 当用户源程序输入计算机后 编 译程序便把源程序整个地翻译成用机器语言表示的与之 等价的目标程序 然后计算机再执行该目标程序 以完 成源程序要处理的运算并取得结果 v 优点 速度快 v 缺点 不灵活 占用内存多 源程序要全部修正后才能 执行 对程序员要求高 v 实例 PASCAL FORTRAN COBOL 返回 解释方式 v解释方式 源程序进入计算机时 解释程序边 扫描边解释作逐句输入逐句翻译 计算机一句 句执行 并不产生目标程序 v优点 灵活 占用内存少 v缺点 占用更多机器时间 执行过程一步不能 离开翻译程序 v实例 BASIC语