管理信息系统(第3章计算机技术)课件.ppt

1、第第3章章 管理信息系统的技术基础管理信息系统的技术基础计算机技术计算机技术计算机网络技术计算机网络技术数据库技术数据库技术计算机技术计算机技术计算机技术的发展计算机技术的发展计算机的产生与发展计算机的产生与发展 19461946年年2 2月月1414日，由美国军方定制的世界上第一台电子计算机日，由美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机电子数字积分计算机”（ENIAC Electronic Numerical And ENIAC Electronic Numerical And CalculatorCalculator）在美国宾夕法尼亚大学问世了。）在美国宾夕法尼亚大学问世了

2、。ENIACENIAC（中文名：埃（中文名：埃尼阿克）是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制尼阿克）是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的，这台计算器使用了成的，这台计算器使用了1784017840支电子管，大小为支电子管，大小为8080英尺英尺8 8英尺，英尺，重达重达28t28t（吨），功耗为（吨），功耗为170kW170kW，其运算速度为每秒，其运算速度为每秒50005000次的加法次的加法运算，造价约为运算，造价约为487000487000美元。美元。ENIACENIAC的问世具有划时代的意义，表的问世具有划时代的意义，表明电子计算机时代的到来。明电子计算机时代

3、的到来。计算机技术计算机技术计算机技术的发展计算机技术的发展发展历程发展历程第第1代：电子管计算机（代：电子管计算机（19461958年）年）硬件方面，逻辑元件采用的是真空电子管，主存储器采用汞延硬件方面，逻辑元件采用的是真空电子管，主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯；外存储器采用迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯；外存储器采用的是磁带。软件方面采用的是机器语言、汇编语言。应用领域以的是磁带。软件方面采用的是机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。军事和科学计算为主。特点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢（一般为每秒数千特点是体积大、功耗高、可靠性差。

4、速度慢（一般为每秒数千次至数万次）、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了基础。次至数万次）、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了基础。计算机技术计算机技术计算机技术的发展计算机技术的发展第第2代：晶体管数字机（代：晶体管数字机（19581964年）年）逻辑元件采用晶体管，内存储器采用磁芯，外存储器使用磁盘、逻辑元件采用晶体管，内存储器采用磁芯，外存储器使用磁盘、磁带并增加了外设的种类，以汇编语言代替机器语言。应用领域磁带并增加了外设的种类，以汇编语言代替机器语言。应用领域以科学计算和事务处理为主，并开始进入工业控制领域。特点是以科学计算和事务处理为主，并开始进入工业控制领域。特点是体积缩小、能

5、耗降低、可靠性提高、运算速度提高，性能比第体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高，性能比第1代代计算机有很大的提高。计算机有很大的提高。PS:1948年，美国贝尔实验室发明了晶体管，年，美国贝尔实验室发明了晶体管，10年后晶体管取代年后晶体管取代了计算机中的电子管，诞生了晶体管计算机。了计算机中的电子管，诞生了晶体管计算机。计算机技术计算机技术计算机技术的发展计算机技术的发展第第3代：中小规模集成电路计算机（代：中小规模集成电路计算机（1965-1975）20世纪世纪60年代中期，随着半导体工艺的发展，成功制造了集成年代中期，随着半导体工艺的发展，成功制造了集成电路，由此诞生了中小规模集

6、成电路计算机。中小规模集成电路电路，由此诞生了中小规模集成电路计算机。中小规模集成电路成为计算机的主要部件，主存储器也渐渐过渡到半导体存储器，成为计算机的主要部件，主存储器也渐渐过渡到半导体存储器，使计算机的体积更小，大大降低了计算机计算时的功耗，由于减使计算机的体积更小，大大降低了计算机计算时的功耗，由于减少了焊点和接插件，进一步提高了计算机的可靠性。在软件方面，少了焊点和接插件，进一步提高了计算机的可靠性。在软件方面，有了标准化的程序设计语言和人机会话式的有了标准化的程序设计语言和人机会话式的Basic语言，其应用领语言，其应用领域也进一步扩大。域也进一步扩大。PS:1958年夏，美国德克

7、萨斯公司制成了第一个半导体集成电路。年夏，美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路。集成电路是在几平方毫米的基片，集中了几十个或上百个电子元集成电路是在几平方毫米的基片，集中了几十个或上百个电子元件组成的逻辑电路。件组成的逻辑电路。计算机技术计算机技术计算机技术的发展计算机技术的发展第第4代：大规模集成电路计算机（代：大规模集成电路计算机（1975-）随着集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大随着集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大规模集成电路的出现，电子计算机发展进入了第四代。第四代计规模集成电路的出现，电子计算机发展进入了第四代。第四代计算机的基本元件是大规模集

8、成电路，甚至超大规模集成电路，集算机的基本元件是大规模集成电路，甚至超大规模集成电路，集成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器，运算速度可达每秒成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器，运算速度可达每秒几百万次，甚至上亿次基本运算。几百万次，甚至上亿次基本运算。集成更高的大容量半导体存储集成更高的大容量半导体存储器作为内存储器，发展了并行技术和多机系统，出现了精简指令器作为内存储器，发展了并行技术和多机系统，出现了精简指令集计算机（集计算机（RISC），软件系统工程化、理论化，程序设计自动化。），软件系统工程化、理论化，程序设计自动化。计算机技术计算机技术计算机的分类计算机的分类按用途分：通用计

9、算机、专用计算机按用途分：通用计算机、专用计算机按应用分：主计算机、网络服务器和工作站按应用分：主计算机、网络服务器和工作站按信息表示方式分：数模混合计算机、模拟计算机和数字计算机按信息表示方式分：数模混合计算机、模拟计算机和数字计算机按规模和处理能力分：巨型机、大中型机、小型机、微型机。按规模和处理能力分：巨型机、大中型机、小型机、微型机。计算机技术计算机技术计算机的分类计算机的分类巨型机巨型机 巨型计算机实际上是一个巨大的计算机系统，主要用来承担重大巨型计算机实际上是一个巨大的计算机系统，主要用来承担重大的科学研究、国防尖端技术和国民经济领域的大型计算课题及数据的科学研究、国防尖端技术和国

10、民经济领域的大型计算课题及数据处理任务。如大范围天气预报，整理卫星照片，原子核物的探索，处理任务。如大范围天气预报，整理卫星照片，原子核物的探索，研究洲际导弹、宇宙飞船等，制定国民经济的发展计划，项目繁多，研究洲际导弹、宇宙飞船等，制定国民经济的发展计划，项目繁多，时间性强，要综合考虑各种各样的因素，依靠巨型计算机能较顺利时间性强，要综合考虑各种各样的因素，依靠巨型计算机能较顺利地完成。对巨型计算机的指标一些国家这样规定：首先，计算机的地完成。对巨型计算机的指标一些国家这样规定：首先，计算机的运算速度平均每秒运算速度平均每秒1000万次以上；其次，存贮容量在万次以上；其次，存贮容量在1000万

11、位以上。万位以上。计算机技术计算机技术计算机的分类计算机的分类大中型机大中型机 大中型机，或者称大中型主机。大中型机使用专用的处理器指令大中型机，或者称大中型主机。大中型机使用专用的处理器指令集、操作系统和应用软件。大中型机一词，最初是指装在非常大的集、操作系统和应用软件。大中型机一词，最初是指装在非常大的带框铁盒子里的大中型机计算机系统，以用来同小一些的迷你机和带框铁盒子里的大中型机计算机系统，以用来同小一些的迷你机和微型机有所区别。微型机有所区别。计算机技术计算机技术计算机的分类计算机的分类小型机小型机 小型机是指运行原理类似于小型机是指运行原理类似于PC（个人电脑）和服务器，但性能（个人

12、电脑）和服务器，但性能及用途又与它们截然不同的一种高性能计算机，它是及用途又与它们截然不同的一种高性能计算机，它是70年代由年代由DEC（数字设备公司）公司首先开发的一种高性能计算产品。小型机跟（数字设备公司）公司首先开发的一种高性能计算产品。小型机跟普通的服务器（也就是常说的普通的服务器（也就是常说的PC-SERVER）是有很大差别的，）是有很大差别的，最最重要的一点就是小型机的高重要的一点就是小型机的高RAS（Reliability,Availability,Serviceability 高可靠性、高可用性、高服高可靠性、高可用性、高服务性）特性。务性）特性。计算机技术计算机技术计算机的分

13、类计算机的分类微型机微型机 微型计算机简称微型计算机简称“微型机微型机”、“微机微机”，微型计算机是由大规，微型计算机是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机，它以微处理器为基础，模集成电路组成的、体积较小的电子计算机，它以微处理器为基础，配以内存储器及输入输出接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。配以内存储器及输入输出接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。微型计算机的特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。把微型计算机的特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。把微型计算机集成在一个芯片上即构成单片微型计算机。由微型计算微型计算机集成在一个芯片上即构成单片微型计算机。由微型计算机

14、配以相应的外围设备及其他专用电路、电源、面板、机架以及足机配以相应的外围设备及其他专用电路、电源、面板、机架以及足够的软件构成的系统叫做微型计算机系统。够的软件构成的系统叫做微型计算机系统。计算机技术计算机技术计算机的应用计算机的应用科学计算科学计算 早期的计算机主要用于科学计算。科学计算仍然是计算机应用早期的计算机主要用于科学计算。科学计算仍然是计算机应用的一个重要领域。如高能物理、工程设计、地震预测、气象预报、的一个重要领域。如高能物理、工程设计、地震预测、气象预报、航天技术等。由于计算机具有高运算速度和精度以及逻辑判断能力，航天技术等。由于计算机具有高运算速度和精度以及逻辑判断能力，因此

15、出现了计算力学、计算物理、计算化学、生物控制论等新的学因此出现了计算力学、计算物理、计算化学、生物控制论等新的学科。科。信息管理（数据处理）信息管理（数据处理）信息管理是目前计算机应用最广泛的一个领域。利用计算机来信息管理是目前计算机应用最广泛的一个领域。利用计算机来加工、管理与操作任何形式的数据资料，如企业管理、物资管理、加工、管理与操作任何形式的数据资料，如企业管理、物资管理、报表统计、帐目计算、信息情报检索等。报表统计、帐目计算、信息情报检索等。计算机技术计算机技术计算机的应用计算机的应用过程检控过程检控 利用计算机对工业生产过程中的某些信号自动进行检测，并把利用计算机对工业生产过程中的

16、某些信号自动进行检测，并把检测到的数据存入计算机，再根据需要对这些数据进行处理，这样检测到的数据存入计算机，再根据需要对这些数据进行处理，这样的系统称为计算机检测系统。特别是仪器仪表引进计算机技术后所的系统称为计算机检测系统。特别是仪器仪表引进计算机技术后所构成的智能化仪器仪表，将工业自动化推向了一个更高的水平。构成的智能化仪器仪表，将工业自动化推向了一个更高的水平。辅助系统辅助系统 计算机辅助设计、制造、测试（计算机辅助设计、制造、测试（CAD/CAM/CATCAD/CAM/CAT）。用计算机辅）。用计算机辅助进行工程设计、产品制造、性能测试。助进行工程设计、产品制造、性能测试。计算机技术计

17、算机技术计算机的应用计算机的应用人工智能人工智能 开发一些具有人类某些智能的应用系统，用计算机来模拟人的开发一些具有人类某些智能的应用系统，用计算机来模拟人的思维判断、推理等智能活动，使计算机具有自学习适应和逻辑推理思维判断、推理等智能活动，使计算机具有自学习适应和逻辑推理的功能，如计算机推理、智能学习系统、专家系统、机器人等，帮的功能，如计算机推理、智能学习系统、专家系统、机器人等，帮助人们学习和完成某些推理工作。助人们学习和完成某些推理工作。语言翻译语言翻译 1947 1947年，美国数学家、工程师沃伦年，美国数学家、工程师沃伦韦弗与英国物理学家、工韦弗与英国物理学家、工程师安德鲁程师安德

18、鲁布思提出了以计算机进行翻译（简称布思提出了以计算机进行翻译（简称“机译机译”）的设）的设想，机译从此步入历史舞台，并走过了一条曲折而漫长的发展道路。想，机译从此步入历史舞台，并走过了一条曲折而漫长的发展道路。机译分为文字机译和语音机译。机译消除了不同文字和语言间的隔机译分为文字机译和语音机译。机译消除了不同文字和语言间的隔阂，堪称高科技造福人类之举。但机译的质量长期以来一直是个问阂，堪称高科技造福人类之举。但机译的质量长期以来一直是个问题，尤其是译文质量，离理想目标仍相差甚远。题，尤其是译文质量，离理想目标仍相差甚远。计算机技术计算机技术计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件计算机的基本结构和

19、硬件组成计算机的基本结构和硬件组成 任何一台计算机，其硬件都是由运算器、控制器、存储器、输任何一台计算机，其硬件都是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大功能部件组成的，在硬件系统中，通常把入设备和输出设备五大功能部件组成的，在硬件系统中，通常把CPUCPU、内存以及连接主要输入输出设备的接口电路统称为主机，其、内存以及连接主要输入输出设备的接口电路统称为主机，其他部分则称为外部设备。他部分则称为外部设备。计算机技术计算机技术计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件运算器运算器 运算器是对数据进行运算的部件，它能够快速地对数据进行加、运算器是对数据进行运算的部件，它能够快速地对数据进行加

20、、减、乘、除等基本算术运算以及减、乘、除等基本算术运算以及“与与”、“或或”、“非非”等逻辑运等逻辑运算。在运算过程中，运算器不断得到由存储器提供的数据，运算后算。在运算过程中，运算器不断得到由存储器提供的数据，运算后把结果（包括中间结果）送回存储器保存起来。整个运算过程是在把结果（包括中间结果）送回存储器保存起来。整个运算过程是在控制器统一指挥下，按程序中编排的操作次序进行的。运算器主要控制器统一指挥下，按程序中编排的操作次序进行的。运算器主要由算术逻辑单元、寄存器以及一些控制数据传送的电路组成。由算术逻辑单元、寄存器以及一些控制数据传送的电路组成。算术逻辑单元是运算器中实现算术和逻辑运算的

21、电路；寄存器算术逻辑单元是运算器中实现算术和逻辑运算的电路；寄存器是运算器中的数据暂存器，在运算器中往往设置多个寄存器，每个是运算器中的数据暂存器，在运算器中往往设置多个寄存器，每个寄存器能够保存一个数据。寄存器可以直接为算术逻辑单元提供参寄存器能够保存一个数据。寄存器可以直接为算术逻辑单元提供参加运算的数据，运算的中间结果也可以保存在寄存器中。加运算的数据，运算的中间结果也可以保存在寄存器中。计算机技术计算机技术计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件控制器控制器 控制器是计算机的控制中心，计算机的工作就是在控制器的控控制器是计算机的控制中心，计算机的工作就是在控制器的控制下有条不紊地协调进行的

22、。控制器通过地址访问内存储器，逐条制下有条不紊地协调进行的。控制器通过地址访问内存储器，逐条取出选中单元的指令，然后分析指令，并根据指令产生相应的控制取出选中单元的指令，然后分析指令，并根据指令产生相应的控制信号作用于其他部件，控制这些部件完成指令所要求的操作。上述信号作用于其他部件，控制这些部件完成指令所要求的操作。上述过程周而复始，保证了计算机能自动、连续地工作。过程周而复始，保证了计算机能自动、连续地工作。控制器主要由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序电控制器主要由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序电路及操作控制器等电路组成。当计算机执行程序时，程序计数器中路及操作控制器等电

23、路组成。当计算机执行程序时，程序计数器中保存的是要执行的下一条指令的地址，控制器根据这个地址，从内保存的是要执行的下一条指令的地址，控制器根据这个地址，从内存中取出指令并送入指令寄存器。指令译码器对指令寄存器中的指存中取出指令并送入指令寄存器。指令译码器对指令寄存器中的指令代码进行分析后，发出各种相应的操作命令，指挥计算机的有关令代码进行分析后，发出各种相应的操作命令，指挥计算机的有关部件进行工作。部件进行工作。计算机技术计算机技术计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件存储器存储器 存储器是用来存放信息的部件。计算机的存储器可分为内存储存储器是用来存放信息的部件。计算机的存储器可分为内存储器（简

24、称内存，也称主存储器）和外存储器（简称外存，也称辅助器（简称内存，也称主存储器）和外存储器（简称外存，也称辅助存储器）。存储器）。内存直接与内存直接与CPUCPU相连，可由相连，可由CPUCPU直接读写信息，是直接读写信息，是CPUCPU能根据能根据地址线直接寻址的存储空间。它一般用来存放正在执行的程序或正地址线直接寻址的存储空间。它一般用来存放正在执行的程序或正在处理的数据。由于内存的数据交换非常频繁，因此内存的速度会在处理的数据。由于内存的数据交换非常频繁，因此内存的速度会直接影响整机的性能。目前的内存大都是由半导体存储器芯片组成直接影响整机的性能。目前的内存大都是由半导体存储器芯片组成的

25、，其特点是体积小、耗电低、存取速度快、可靠性好，并且集成的，其特点是体积小、耗电低、存取速度快、可靠性好，并且集成度越来越高，而成本越来越低，因此，即使是个人微机也可配置较度越来越高，而成本越来越低，因此，即使是个人微机也可配置较大的内存（如大的内存（如64MB64MB或或256MB256MB）。）。计算机技术计算机技术计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件 外存储器不能与外存储器不能与CPUCPU直接交换信息，直接交换信息，CPUCPU需按输入输出方式需按输入输出方式访问这部分存储空间。外存一般用来存放暂时不用但又需长期访问这部分存储空间。外存一般用来存放暂时不用但又需长期保留的程序或数据。存

26、放在外存的程序必须调入内存后才能运保留的程序或数据。存放在外存的程序必须调入内存后才能运行。外存一般是由磁性介质材料（如磁盘、磁带）或光盘制成行。外存一般是由磁性介质材料（如磁盘、磁带）或光盘制成的，其中存放的信息不会因断电而丢失。与内存相比，外存的的，其中存放的信息不会因断电而丢失。与内存相比，外存的存储容量较大，价格也相对便宜，但存取速度较慢。常用的外存储容量较大，价格也相对便宜，但存取速度较慢。常用的外存有软盘、硬盘、磁带及光盘等。存有软盘、硬盘、磁带及光盘等。计算机技术计算机技术计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件输入设备输入设备 输入设备是人或外部与计算机进行交互的一种装置，用于输入

27、设备是人或外部与计算机进行交互的一种装置，用于把原始数据和处理这些数据的程序输入到计算机中。计算机能把原始数据和处理这些数据的程序输入到计算机中。计算机能够接收各种各样的数据，既可以是数值型的数据，也可以是各够接收各种各样的数据，既可以是数值型的数据，也可以是各种非数值型的数据，如图形、图像、声音等都可以通过不同类种非数值型的数据，如图形、图像、声音等都可以通过不同类型的输入设备输入到计算机中，进行存储、处理和输出。键盘，型的输入设备输入到计算机中，进行存储、处理和输出。键盘，鼠标，摄像头，扫描仪，光笔，手写输入板，游戏杆，语音输鼠标，摄像头，扫描仪，光笔，手写输入板，游戏杆，语音输入装置等都

28、属于输入设备。入装置等都属于输入设备。计算机技术计算机技术计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件输出设备输出设备 输出设备是计算机硬件系统的终端设备，用于接收计算机输出设备是计算机硬件系统的终端设备，用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等。也是把数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等。也是把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表现出来。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、影像输现出来。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。出系统、语音输出系统、磁记录

29、设备等。计算机技术计算机技术计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件计算机的软件计算机的软件软件软件 电子计算机程序及运用数据处理系统所必需的手续、规则和文电子计算机程序及运用数据处理系统所必需的手续、规则和文件的总称，由程序和文档两部分组成。件的总称，由程序和文档两部分组成。程序程序 计算机可以识别并执行的最基本的指令。计算机可以识别并执行的最基本的指令。文档文档 用自然语言或者形式化语言编写的用来描述程序的文字资料和用自然语言或者形式化语言编写的用来描述程序的文字资料和图标。图标。计算机技术计算机技术计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件系统软件系统软件 系统软件是负责管理计算机系统中各种独立的

30、硬件，使得它们系统软件是负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。系统软件作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。系统软件包括操作系统和一系列基本的工具（比如编译器，数据库管理，存包括操作系统和一系列基本的工具（比如编译器，数据库管理，存储器格式化，文件系统管理，用户身份验证，驱动管理，网络连接储器格式化，文件系统管理，用户身份验证，驱动管理，网络连接等方面的工具）。等方面的工具）。具体包括以下四类：具体包括以下四类：

31、各种服务性程序，如诊断程序、排错程序、练习程序等；各种服务性程序，如诊断程序、排错程序、练习程序等；语言程序，如汇编程序、编译程序、解释程序；语言程序，如汇编程序、编译程序、解释程序；操作系统；操作系统；数据库系统。数据库系统。计算机技术计算机技术计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件应用软件应用软件 应用软件是为了某种特定的用途而被开发的软件。它可以是一应用软件是为了某种特定的用途而被开发的软件。它可以是一个特定的程序，比如一个图像浏览器。也可以是一组功能联系紧密，个特定的程序，比如一个图像浏览器。也可以是一组功能联系紧密，可以互相协作的程序的集合，比如微软的可以互相协作的程序的集合，比如微软的OfficeOffice软件。也可以是一软件。也可以是一个由众多独立程序组成的庞大的软件系统，比如数据库管理系统。个由众多独立程序组成的庞大的软件系统，比如数据库管理系统。较常见的有：较常见的有：文字处理软件如文字处理软件如WPSWPS、WordWord等等信息管理软件信息管理软件辅助设计软件如辅助设计软件如AutoCADAutoCAD即时通讯软件如即时通讯软件如QQQQ作业作业 1.1.简述计算机有哪几个部分组成，每个部分各具备什简述计算机有哪几个部分组成，每个部分各具备什么功能？么功能？