第9讲管理信息系统培训讲学

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1、第9讲 管理信息系统的技术基础1,厦门大学嘉庚学院 张娜,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，是MIS的基础。 MIS的三大核心技术是：数据处理技术、数据库技术和计算机网络技术。 与MIS密切相关的信息基本支持技术与系统有：通信支持技术、协调支持技术、过滤支持技术、决策支持技术、监控和保障支持技术等等。,管理信息系统的技术基础概括,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。,第一节 信息技术概述,1.2 计算机系统的分类,1、大型计算机 专门为适应高速计

2、算和容量存储器的要求而设计的 应用于大型公司、金融机构、政府部门和制造企业、大型数据库管理、大型工程和科学计算领域等 制造商：IBM公司、日本富士通、日本日立和日本电气公司 2、小型计算机 具有较强的集中处理能力，体积小、价格低，对运行环境运行要求不高。 应用于情报检索、咨询、科学研究、工业过程控制、办公自动化等领域 制造商：IBM公司、HP公司,3、工作站 工作站是一种高档的微型计算机，通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器，并且具有快速的数学运算、较强的信息处理功能和强大的图形、图像处理功能以及突出联网功能。 应用于科学研究、工业技术和信息管理领域表现出极大的潜力。

3、 制造商：SUN公司 4、微型机 体积小、结构简单、使用方便，很适合个人应用。 应用于国民经济各部门、社会生活各方面,1.2 计算机系统的分类,德国气候模拟超级计算机,6、超级计算机 是一种极为复杂而功能强大的计算机特别适合进行复杂数学模型的求解和大型系统仿真研究。 应用于航空航天工业、气象分析与预报、石油勘探和大型工程计算，现已开始走向金融和商业应用领域等。 计算机的发展趋势 微型化 网络化 多媒体,1.2 计算机系统的分类,1.3 计算机硬件技术,一个完整的计算机系统是由计算机硬件系统和计算机软件系统两部分组成。 硬件是计算机的实体，又称为硬设备，是所有固定装置的总称。它是计算机实现其功能

4、的物质基础，其基本配置可分为：主机、键盘、显示器、光驱、硬盘、打印机、鼠标等。 软件是指挥计算机运行的程序集，可以按功能将其分为系统软件和应用软件，计算机系统的组成如下图所示。,1.3.1 计算机系统的基本组成,图：计算机系统的组成,硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大基本部分组成，称为冯诺依曼体系结构。,指令数据线,控制信号线,输出 设备,原始数据,存储器,运算器,输入 设备,外部设备接口,外存 储器,控制器,计算程序,计算结果,1.3.2 计算机硬件各部件的主要功能,冯诺依曼体系结构:,1.3.2 计算机硬件各部件的主要功能,1.3.2 计算机硬件各部件的主要功能,1

5、）运算器又称算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit，ALU） 它是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、异或、比较等）。它的核心部分是加法器。因为四则运算的各种算法都可以归结为加法与移位操作，所以加法器的设计是算术逻辑线路设计的关键。,2）控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。 控制器产生各种控制信号，指挥整个计算机有条不紊地工作。 人们通常把运算器和控制器、还有寄存器看作一个整体称为中央处理器（Central Processing Unit，CPU）CPU的功能主要有以下四个方面： （1）指令控制-程

6、序的顺序控制，称为指令控制。 （2）操作控制-CPU管理并产生由内部取出的每条指令的操作信号，把各 种操作信号送往相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。 （3）时间控制-对各种操作实施时间上的控制，称为时间控制 （4）数据加工-对数据进行算术运算和逻辑运算。 计算机各部分之间的信息传递主要是通过总线（BUS）来实现的，所谓总线就是指能为多个功能部件提供服务的一组公用信息线。,1.3.2 计算机硬件各部件的主要功能,CPU的组成和工作流程,例如：运算4+5,CPU的结构示意图,硬件发展的一个定律：摩尔定律,该定律由英特尔创始人之一的戈登.摩尔（Golden Moore）在1965年提

7、出 主要是界定半导体发展的速度, 摩尔定律指出，半导体所能容纳的晶体管数量，是以每18个月为一个周期，逐期倍增。 对微处理器来说，其功能每18个月大约翻一番,价格大约降一半； 这个“定律”十几年来一直有效地反映着微处理器的发展状况； 导致今天出现数字化信息技术革命,CPU: 微处理器演变,芯片 发布时间 时钟速度 8086 78.6 5-10MHz 80286 82.2 8-12MHz 80386 85.10 16-33MHz 80486 89.4 25-50MHz Pentium 93.3 60-166MHz Pentium Pro 95.3 150-200MHz Pentium II 19

8、96 233-300MHz P6 1997 up to 400MHz Pentium III 99.2 450-1000MHz Pentium 4 2000.11 1500-2G MHz,3）存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，包括原始的输入数据、经过初步加工的中间数据以及最后处理完成的有用信息都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序，即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存储器中。 一般对计算机存储系统划分为两级： 内存储器（主存储器），如半导体存储器，它的存取速度快，但容量小； 外存储器（辅助存储器），如磁盘存储器，它的存储速度慢，但容量很大。,

9、1.3.2 计算机硬件各部件的主要功能,计算机中的存储器是分层结构的，这种层次结构在不同类型的计算机中有所不同，存储层次是在综合考虑容量、速度、价格的基础上建立的存储组合，以便满足系统对存储器在性能与经济两方面的要求。下图所示为一种典型的存储层次结构。,存储器的性能主要包括以下几个方面： (1)存储容量: 在计算机中，将1个二进制位称为“位”（Bit），将8位二进制位称为“字节”（Byte），而将计算机数据存储和传输的基本单位称为“字”（Word），将它所包含的二进制数的位数称为“字长”。随着存储器不断扩大，人们采用了更大的存储单位如，千字节KB（1024B）、兆字节MB（1024KB），千兆

10、字节GB（1024MB）及兆兆字节TB（1024GB）。 (2)存取时间与存储周期: 存取时间又称存储器访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。存储周期是指连续启动两次独立的存储器操作（如连续两次读操作）所需间隔的最小时间。 (3)功耗及可靠性：功耗是指每个存储单元所消耗的功率，单位为w/单元，也有用每块芯片总功率来表示功耗的，单位为mw/芯片。可靠性则是指存储器对电子磁场的抗干扰性和对温度变化的抗干扰性。,4）输入输出设备是实现人与计算机之间相互联系的部件。其主要功能是实现人机对话、输入与输出以及各种形式的数据变换等。 输入设备：它是重要的人机接口，负责将输入的信息（包括

11、数据和指令）转换成计算机能识别的二进制代码，送入存储器保存。常见的：键盘；指点类输入设备如鼠标、光笔、触摸屏等；扫描类设备如条形码扫描仪、图形扫描仪等；传感类设备如摄像机及其它传感器；语音类设备如话筒等。 输出设备：将计算机中的二进制信息转换为用户所需要的数据形式并输出计算机处理结果的设备。常用的：显示器；打印机如点阵打印机、喷墨打印机、热敏打印机、激光打印机等；影像输出系统如各类显示器；语音输出系统如耳机、音箱等。,1.3.2 计算机硬件各部件的主要功能,主机后板,键盘,鼠标口,COM1,COM2,打印机口 （并行口）,集成声卡,USB口,主机内部,电源,光驱,电源线,软盘驱动器,硬盘,主板

12、,显卡,网卡,内存条,主板,CPU插座,显卡插槽,内存插槽,软驱信号线插槽,IDE插槽 （硬盘信号线）,PCI槽,芯片组 （南桥：负责外设控制与通讯、 北桥：负责内部控制与通讯）,1.4 计算机软件技术,计算机软件系统是指为运行、维护、管理、应用计算机所编制的所有程序和数据的总和。计算机的一个基本特点就是程序存储和程序控制，计算机的任何工作都有赖于程序的运行，离开了软件系统，计算机的硬件系统也就变得毫无意义了。因此只有配备了软件系统的计算机才能称为一个完整的计算机系统。软件系统通常可以分为系统软件和应用软件两大类。软件系统的组成如下页图所示。 计算机软件技术就是研究计算机系统软件、应用软件及其

13、所依赖的基础理论 (如数据结构、数据库原理等)和基本方法 (如系统开发方法等)。,图：计算机软件组成,计算机用户层,应用层,系统层,操作系统层,裸机,操作系统的层次模型,汇编、编辑、编译软件和例行服务程序等,计算机软件的层次模型,1.4.1 系统软件,系统软件主要包括: 操作系统 程序设计语言 实用程序 数据库管理系统,1、操作系统是软件系统的核心。它负责控制和管理计算机系统的各种硬件和软件资源，合理地组织计算机系统的工作流程，提供用户与操作系统之间的软件接口。 五大功能：作业管理、进程管理（处理机管理）、存储管理、设备管理和文件系统。 操作系统的分类 按使用环境分：批处理系统、分时系统、实时

14、系统； 按用户数目分：单用户（如DOS）和多用户（如Windows）； 按硬件结构分：网络操作系统、分布式系统和多媒体系统。,1.4.1 系统软件之操作系统,常用操作系统有哪些？ MS-DOS Windows XP/Vista/Win7/Windows NT Unix/BSD/Solaris Linux Apple Mac OS X Novell NetWare 个人电子助理（PDA）操作系统,a.单用户单任务操作系统,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 例如：DOS,b.单用户多任务操作系统,允许多个任务同时存在，同时运行。 例如：Windows XP,c

15、. 批处理操作系统,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。 多道批处理操作系统：把用户提交的作业成批地送入计算机内存，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。 比如 IBM的OS/360(M), OS/390,d.分时操作系统,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：

16、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：系统对用户输入的命令及时作出响应。,分时技术图示,UNIX 操作系统 UNIX操作系统是一个具有不同硬件平台的多用户操作系统，具有多种不同的版本。 源自于Bell实验室,这个为AT&T(美国电话和电报)公司设立的研究型实验室。UNI操X作系统的优点是稳定，而且提供多个使用者同时连线，以及通过网络共享文件资源。,UNIX的主要特色： 1. 技术成熟，可靠性高。UNIX是能达到大型主机（mainframe）可靠性要求的少数操作系统之一。 2. 极强的可伸缩性。 UNIX系统是世界上唯一能在笔记本电脑、PC、工作站，直至巨型机上运