《计算机系统》PPT课件.ppt

管 理 信 息 系 统,第二篇 技术篇,第二篇 技 术 篇,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 数据资源的管理观 数据资源的管理技术 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。,教学目标,主要内容 计算机的运算基础,第六章 计算机系统,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 计算机的发展,主要内容 计算机硬件系统,第七章 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,7.1 中央处理器,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,7.1 中央处理器,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,7.2 存储系统,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,7.3 输入/输出设备,主要内容 软件 操作系统 程序设计语言,第八章 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,8.1 软件的概念,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 系统软件,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。【】,8.2 系统软件,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。,8.2 系统软件,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。,8.2 系统软件,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 系统软件,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。,8.2 系统软件,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,8.2 系统软件,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 程序设计语言,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 程序设计语言,程序设计工具 IDE Microsoft visual studio .net/6.0 Build c+5.0 Dephi 6.0 JBuild6.0 PowerBuilder,8.3 程序设计语言,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,第九章 通信与网络,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 通信系统,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 通信系统,计算机通信网络的演变和发展 第一代远程联机系统,9.1 通信系统,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 通信系统,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。 第四代计算机网络分布式系统（Internet） 第五代（NGN）：软交换、MPLS（多协议标签交换技术）、ENUM(电话号码映射工作组)等技术；IPv4 IPv6,A类：0.0.0.0127.255.255.255 B类：128.0.0.0191.255.255.255 C类：192.0.0.0233.255.255.255,232,2128,9.1 通信系统,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 通信部件及其功能,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 通信部件及其功能,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：（工作在第三层） 网关,9.2 通信部件及其功能,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 通信部件及其功能,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,OSI参考模型网络结构【参见128页图9.10】,网络拓扑结构分为两大类： 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 通信网络的分类与应用,学习使用“中国期刊网”（ 查询有关计算机系统的论文，并根据课程内容，查阅相关的资料。 查询有关“管理信息系统”的论文，并将其整理成一个学习文献目录,9.4 通信管理,主要内容 文件组织 数据库技术,第十章 数据资源管理技术,数据组织的层次 人们需要用数据来进行决策和采取行动 如果这些数据能够在限定的时间内被检索处理，这些数据就产生了价值，成为信息。因此需要将数据有序的组织起来，才能对数据进行有效的处理。 数据的逻辑组织有四个基本的逻辑元素： 数据项 记录 文件 数据库,10.1 文件组织,数据组织的层次,姓名、性别等,若干学生,学生文件,学生数据库,10.1 文件组织,对象的某些属性。 记录 与数据处理的某一对象有关数据组织的相关概念 数据项 是组成数据系统的有意义的最小基本单位。 数据库 按一定方式组织起来的逻辑相关的文件集合形成。,10.1 文件组织,文件的管理观 大量的企业数据不可能存放在主存中 某一时刻，企业只使用其中的一部分数据 企业的数据一般以文件形式组织起来,10.1 文件组织,分类 按存储介质 光盘文件、磁盘文件、打印文件 按文件在信息系统中所执行的功能 主文件、报告文件、事务文件、工作文件、程序文件,10.1 文件组织,文件组织形式 建立并确定数据记录的物理顺序和逻辑顺序之间的对立关系。,逻辑 数据记录,物理 存储方式,顺序文件 索引文件 链表文件 倒排文件,顺序映射关系,10.1 文件组织,顺序文件 文件中数据记录的物理顺序与逻辑顺序一致，文件记录按关键字值的递增（或递减）次序排序，形成其逻辑顺序。,文件记录,物理设备,关键字值,相对磁道,10.1 文件组织,索引文件 具有索引表的文件称为索引文件。,索引文件,主文件,索引表,数据记录区,索引区,记录原始信息,记录关键字+记录地址,组成,映射,加工,10.1 文件组织,举例,主文件,索引表,关键字学号与学生记录地址的对应表,10.1 文件组织,链表文件 倒排文件 带有辅索引或倒排索引的文件称为倒排文件,入口,10.1 文件组织,传统文件处理系统 存在问题 数据冗余与数据不一致性 数据结构的不一致，数据联系弱 缺少数据字典，缺少灵活性,10.2 数据库技术,银行文件处理系统,客户财务 报表,贷款分析 报告,客户票据,10.2 数据库技术,数据库处理系统 优点 完善的数据字典和数据模型 数据独立性 方便的接口 完整的数据控制功能 提高了系统的灵活性,DBMS,10.2 数据库技术,银行数据库处理系统,客 户 交 易 处 理,数 据 库 管 理 系 统,核对帐 户程序,存款帐 目程序,分期贷 款程序,客户数据库,10.2 数据库技术,数据库管理系统（DBMS）功能 DBMS是一组计算机程序，控制组织和用户的数据库的生成、维护和使用。具有以下功能： 数据库开发 数据库查询 数据库维护 应用与开发,操作系统 数据库 管理系统 应用程序,用户,10.2 数据库技术,数据库管理系统（DBMS） 数据库开发： 利用数据定义语言（DDL）开发与说明数据内容、相互关系及每个数据库的结构。 数据库查询： 用户使用DBMS的查询语言询问数据库中的数据。最常用的查询语言是结构化查询语言（SQL）。 数据库维护 应用开发,10.2 数据库技术,数据库有哪些类型？ 企业数据库的种类 操作数据库 管理数据库 信息仓库 分布式数据库 外部数据库 文本数据库 多媒体数据库,10.2 数据库技术,数据库模型 模型功能 使数据以记录的形式组织在一起，综合反映各种业务信息，既综合又没有冗余。 模型能反映用户各业务信息所存在的内在联系，而且与DBMS数据模型一致。 模型的类型 网状型 层次型 关系型（目前最流行的是关系型数据库）,10.2 数据库技术,数据库系统的三级模式 模式 即逻辑模式。是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。 外模式 用户模式或者子模式。是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。 内模式 物理模式或者存储模式。是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方法。,10.2 数据库技术,数据库系统的三级模式（图）,10.2 数据库技术,信息的转换,10.2 数据库技术,