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管理信息系统第六讲第2篇技术篇第3章计算机技术3.1计算机概述3.2计算机硬件3.3计算机软件3.4计算机基本工作原理3.1计算机概述1.计算机的发展简史•自从第一台电子数字式计算机ENIAC在1946年2月在美国宾夕法尼亚大学研制成功的以来，计算机的发展已经经历了四代：•ENIAC——ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator（电子数字积分计算机）第一代：电子管计算机(1946~1958)第二代：晶体管计算机(1958~1964)第三代：集成电路计算机(1964~1970)第四代：大规模集成电路计算机(1971~)当今计算机的发展趋势是：微型化、巨型化、网络化、智能化，其中微型电子计算机(简称微机)，是1971年出现的，它由一片或几片大规模集成电路组成。时代年份器件软件应用一46-58电子管机器语言汇编语言科学计算二58-64晶体管高级语言数据处理工业控制三64-70集成电路操作系统文字处理图形处理四71年迄今大规模集成电路数据库、网络等社会的各个领域2.计算机的分类•按信息分类：数字、模拟和混合计算机•按用途分类：通用和专用计算机•按规模分类：巨型、大型、中型、小型和微型•按元件分类：电子管、晶体管、集成电路、大规模或超大规模集成电路计算机3.计算机的特点•运行速度快•存储容量大•存取速度快•运算精度高•具有逻辑判断能力•具有存储程序和自动进行各种操作能力4.计算机的主要应用•科学计算•数据处理•过程控制(又称实时控制)•计算机辅助工作（CAD、CAM、CAI等）•办公自动化•管理和决策•人工智能5.计算机系统的组成•计算机系统=硬件系统+软件系统•硬件是指有形的物理设备，是计算机系统中实际物理装置的总称。•软件是指在硬件上运行的程序和相关的数据及文档。•硬件是软件的工作基础，软件是硬件功能的扩充和完善。两者相互依存，相互促进。软件与硬件的结合，构成完整的计算机系统。计算机系统主机外设运算器控制器内存储器ROMRAMI/O总线接口CPU外存储器输入/输出设备网络通信设备软盘驱动器硬盘光盘显示器键盘、鼠标打印机、绘图仪硬件软件应用软件系统软件操作系统编译系统工具软件数据库管理系统MODEM网卡计算机系统图3.2计算机硬件1.中央处理器2.存储系统3.输入/输出设备4.总线运算器控制器存储器输入设备输出设备CPU计算机硬件基本组成示图中央处理器主存储器输入/输出设备网络设备总线以总线连接的计算机各个部分1.中央处理器•一台计算机中可以包含多个处理器，其中承担系统软件和应用软件运行任务的处理器称为中央处理器(CentralProcessingUnit,简称CPU)，常见的CPU有Inter8088，80286，80386，80486，PetiumⅡ，PetiumⅢ，PetiumⅣ等。•中央处理器是计算机的核心部分，主要由运算器、控制器组成。•运算器用来对数据进行各种算术和逻辑运算。也称为执行单元，包括算术逻辑单元(ALU)，累加器和寄存器(通用和标志寄存器)。•控制器是整个计算机的指挥中心，它负责控制程序的执行，确保各个部件协调一致，有条不紊地完成各种操作，包括程序计数器、指令寄存器和指令译码器。2.存储系统•存储系统包括主存储器和辅助(二级)存储器。1)主存储器•主存储器又称内存储器或内存，直接与CPU相连，是主机不可缺少的一部分，用来存储计算机运行中的程序和各种数据。•通常计算机的内存容量在几百KB到几百MB之间。•主存由超大规模集成电路存储器芯片组成，存取速度快，但容量较小。主存储器又分为只读存储器ROM(readonlymemory)、随机存取存储器RAM(randomaccessmemory)和高速缓冲寄存器(cache)，主要用于提高运行速度。•ROM即只读存储器。只可从其中读取信息，不可向其中写入信息，在开机之前ROM中已经事先存有信息，关机后其中的信息不会消失。常用它存放计算机的启动程序、自动检测程序及磁盘引导程序。•RAM即随机存取存储器。即可从其中读取信息，也可向其中写入信息。开机之前RAM中没有信息，开机后操作系统对其管理，关机后其中的信息都将消失。RAM中的信息可随时根据需要而改变。常用它存放计算机运行过程中所需的程序和数据。•内存中可存储信息的多少称为存储的容量，其基本单位为字节（Byte），目前主存的容量为几十兆字节到一百几十兆字节。2)辅助存储器•辅助存储器又称为外存储器，或外存。其容量相对较大，一般用来存放长期保存或相对来说暂时不用的各种程序和信息。计算机实际执行程序和加工处理数据时，辅存中的信息需要先传送到主存后才能被CPU使用。•外存容量大，能长期可靠地保存信息，存取方便。•外存储器主要以磁介质或光盘作为存储介质。常用的有硬盘、软盘、光盘和磁带等。①硬盘•硬盘存储器是由一组磁盘和硬盘驱动器构成，二者封装在金属盒中，称为硬盘。与软盘相比硬盘容量大，存取速度快，目前微机上硬盘容量1GB-100GB，一般用C：表示硬盘驱动器。•硬盘若分成几个逻辑驱动器，一般再用D：(或E：等)表示，硬盘首次使用前要格式化。硬盘C：上装有启动计算机的系统软件，以便以后从硬盘启动计算机。②软盘•3.5英寸软盘存储容量1.44MB，软盘驱动器是读写软盘的专用装置。一般用标识符A：（或B：）表示软盘驱动器（盘号）。•软盘使用注意几点：A.软盘首次使用前需格式化。B.软盘角上有一个方形小孔（写保护窗口），将窗口内滑块推上露出小口，则对软盘只能读出信息而不能写入信息，称为写保护。C.软盘易损坏，受潮、受热、磁场干扰，挤压均会引起软盘受损。③光盘•光盘使用越来越普遍，分为只读光盘(CD-ROM)和可读写光盘(CD-RW)。这两类光盘存储容量均达650MB。存储器层次结构图后援存储器（磁带库、光盘）辅助存储器（软盘、硬盘、光盘）主存储器（RAM、ROM）Cache存储器ALU寄存器3.输入/输出设备•定义：输入是把信息送入计算机系统的过程，输出是从计算机系统送出信息的过程，用户就是通过输入/输出设备与计算机系统互相通信。•常用输入设备：键盘、鼠标器、扫描仪、光学字符识别仪(OCR)、CCD和光笔等。•常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。–显示器：目前计算机使用的显示器，通常有单色显示器、CGA、EGA、VGA等几种规格，不同显示器的显示能力(主要是分辨率)会有很大的差异。–打印机包括点阵打印机、激光打印机和喷墨打印机等。4.总线•定义：总线上连接计算机各个部件的通信线路和相关的控制电路。•三种信号：–数据信号（总线）：是CPU与内存输入/输出接口之间传输数据的通道。–地址信号（总线）：用于传送内存、输入/输出接口地址数据，CPU按此地址寻找数据。–控制信号（总线）：传送CPU发出或接收的控制信号。管理信息系统第七讲主讲教师江其玟3.3计算机软件1.软件分类2.系统软件3.应用软件4.计算机病毒1.软件分类•系统软件：当计算机在执行各类信息处理任务时，那些管理与支持计算机系统资源及操作的程序。它主要依赖于计算机系统的制造商及计算机系统的型号。•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。计算机软件系统软件应用软件系统管理软件系统支持软件系统开发程序操作系统操作环境数据库管理系统通信管理器系统实用程序执行管理器安全管理器程序设计语言翻译器程序设计环境计算机辅助软件工程包通用应用程序专业应用程序字处理电子表数据库管理通信绘图会计—通用账务市场—销售分析制造—产品控制财务—投资预算软件=程序+数据+文档计算机系统的层次结构计算机硬件操作系统语言处理程序，实用程序与工具软件数据库管理系统，网络与通信软件应用软件用户1.系统软件1)系统软件的分类•系统管理程序：在计算机系统执行各种用户信息处理任务时，这种程序用于管理计算机系统的硬件、软件和数据资源。•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。它依附于系统管理程序，由供应商随操作系统一起提供。•系统开发程序：帮助用户开发信息系统的应用程序。2)代表性的系统软件①操作系统(OperatingSystem——OS)•操作系统是一组对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合。•操作系统负责对计算机的各类资源进行统一控制、管理、调度和监督，合理的组织计算机的工作流程，其目的是提高各类资源利用率，并能方便用户使用，为其他软件的开发提供必要的服务和想应的接口。•当前最流行的几种操作系统–MS-DOS–Windows系列–OS/2系统–Unix/Linux/Aix/Solarise•操作系统的功能：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。用户界面资源管理任务管理文件管理实用程序和其他功能分类实时系统：RDOS批处理系统网络系统：UNIX,LINUX,NetWare和WindowsNT(Windows2000)分时系统：UNIX、XENIX和LINUX单用户系统单用户：DOS多用户：Windows95/98②数据库管理系统(DBMS)•有组织地、动态地存贮大量数据，使人们能方便、高效地使用这些数据。国内应用最多的有VisualFoxPro、SQLServer、Oracle、Sybase等。③计算机语言•计算机语言分为低级语言和高级语言两类。•低级语言包括：机器语言、汇编语言。其中机器语言是硬件唯一能直接理解的语言。•高级语言是指更接近于人们日常使用的书面语言、用来编制程序的语言。•计算机语言一般有以下几种：A.第一代：机器语言——低级语言B.第二代：汇编语言C.第三代：高级语言——算法语言或过程语言，例如：BASIC、FORTRAN、C、PASCAL、COBOL等，面向对象语言，例如：VB、VC等D.第四代：智能语言例如：Lisp、Intellect、Prolog等机器语言高级语言汇编语言汇编程序面向过程：BASIC、Pascal、FORTRAN、C等面向对象：C++、Java、VisualBasic等智能语言低级语言•计算机只能识别机器指令，不能识别用汇编和高级语言来编写的程序(称为源程序)。源程序可执行程序目标程序编辑程序连接程序汇编或编译程序结果运行高级语言环境源程序结果运行编译过程解释过程3.应用软件•流行的通用应用软件大致可分为：文、表、图、网、统计等几大类–文字处理软件：如Word、WPS等–电子表格软件：如Excel、Lotus1-2-3等–图形、图像软件：如Photoshop等–通信软件–简报软件–统计软件–辅助设计软件：如AutoCAD、CAI、CAM等–实时监控软件4.计算机病毒•概念：是一些人蓄意编制的一种寄生性的计算机程序。•特点：破坏性、隐蔽性、传染性、潜伏性•计算机染有计算机病毒的常见表现–屏幕显示出现异常情况–系统运行异常–磁盘存储异常–文件异常–打印机异常–蜂鸣器无故发声•种类(1)系统型病毒：感染硬盘的主引导扇区及硬盘分区和软盘的引导扇区。启动时进入内存。(2)文件型病毒：主要感染COM和EXE文件，执行COM和EXE程序文件时进入内存。(3)复合型病毒：具有系统型病毒和文件型病毒的特点。•常见病毒(1)宏病毒：用VisualBasic编写，感染Office文档。常见的有“台湾1号”病毒(2)CIH病毒：感染Windows95/98程序，破坏FlashBIOS芯片中的系统程序，损坏系统主板，同时破坏硬盘中的数据。(3)电子邮件炸弹(E-mailBomber)。•病毒传染途径：通过软盘、硬盘和网络传播。•病毒预防：不要用来历不明的磁盘或软件，硬盘数据应定期备份。•病毒清除：用清洁的启动盘启动计算机，再用杀毒软件消除病毒。常有的杀毒软件有：KV300、KILL、SCAN和CPAV。管理信息系统第八讲主讲教师江其玟3.4计算机基本工作原理•到目前为止，几乎所有的计算机的结构都按冯·诺依曼提出的方案组成，因此都可称为冯·诺依曼机。•冯·诺依曼思想：二进制数、存储程序和程序控制、硬件由五大部件构成。•计算机的工作原理就是“存储程序和程序控制”，也称冯·诺依曼工作原理