计算机技术与网络技术(ppt117页).ppt
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1、1,管理信息系统,2,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,3,3.1 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:ENIACElectronic Numerical Integrator And Calculator(电子数字积分计算机)第一代:电子管计算机(19461958)第二代:晶体管计算机(19581964)第三代:集成电路计算机(19641970)第四代:大规模集成电路计算机(1971),4,当今计算机的发
2、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。,5,2.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,6,3.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,7,4.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,8,5.计算机系统的组成计算机
3、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。,9,10,3.2 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,11,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,12,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,13,1.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
4、处理器(Central Processing Unit,简称CPU),常见的CPU有Inter 8088,80286,80386,80486,Petium,Petium,Petium 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。,14,2.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
5、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(read only memory)、随机存取存储器 RAM(random access memory)和高速缓冲寄存器(cache),主要用于提高运行速度。,15,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
6、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。,16,2)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
7、质。常用的有硬盘、软盘、光盘和磁带等。,17,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。,18,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
8、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。,19,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。,20,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,21,3.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
9、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。,22,4.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。,23,管理信息系统,第七讲,24,3.3 计算机软件1.软件分类2.系统软件3.应用软件4
10、.计算机病毒,25,1.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。,26,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,27,计算机系统的层次结构,计
11、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,28,1.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。,29,2)代表性的系统软件操作系统(Operating SystemOS)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
12、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。,30,当前最流行的几种操作系统MS-DOSWindows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,31,分类,实时系统:RDOS,批处理系统,网络系统:UNIX,LINUX,NetWare和Windows NT(Windows2000),分时系统:UNIX、XENIX和LINUX,单用户系统,单用户:DOS,多用户:Win
13、dows 95/98,32,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Visual FoxPro、SQL Server、Oracle、Sybase等。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。,33,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
14、,例如:VB、VC等D.第四代:智能语言例如:Lisp、Intellect、Prolog等,34,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、Visual Basic等,智能语言,低级语言,35,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,编译过程,解释过程,36,3.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、Lotu
15、s 1-2-3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,37,4.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,38,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
16、病毒:用Visual Basic编写,感染Office文档。常见的有“台湾1号”病毒(2)CIH病毒:感染Windows 95/98程序,破坏Flash BIOS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-mail Bomber)。,39,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。,40,管理信息系统,第八讲,41,3.4 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
17、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,即把程序和数据都存放在计算机的存储器中,当用户启动存放在计算机内的程序后,由位于存储器内的程序去自动控制计算机的运行。,42,主要技术指标A.主频,即时钟周期(频率):指CPU在单位时间内平均要动作的次数,以兆赫(MHz)为单位。主频越高,运算速度越快。Pentium的主频已达700MHz以上。B.字长:表示CPU能同时处理的数据的二进制位数,它直接关系到计算机的运算精度、功能和速度。微机以32位为主,工作站小型机以64位为主,
18、大中型机则从32位到128位。C.内存:反映内存储器存储数据的能力,存储容量越大,运算速度越快,处理数据的范围越广泛。目前微机的内存容量可达32MB、64MB、128MB,或者更多。D.运算速度:一般以每秒所能执行的指令的百万条数来表示,简称MIPS。E.数据输入输出最高速率:主要是指存储器的存取速度。,43,作业1.计算机发展经历了哪几个过程?2.简述计算机系统的组成。3.试述计算机的硬件组成。4.主存储器有分哪几种,它们有何区别?5.辅助存储器的作用是什么?通常分为哪几种?6.试述计算机软件的分类。7.计算机语言一般有哪几种?8.简述计算机病毒的特点及常见表现。,44,第4章 通信和网络技
19、术 4.1 通信技术 4.2 网络技术 4.3 局域网 4.4 Internet和Intranet 4.5 通信管理,45,4.1 通信技术1.通信的定义及其基本模型2.通信部件及其功能,46,1.通信的定义及其基本模型1)通信系统定义 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。2)远程通信模型 远程通信是指信息以一定的形式,使用电或光的传递介质,从一个地方发送到另一个地方。,远程通信模型,信 源,发 送,传 输系 统,接 受 器,信 宿,数据,数据,47,远程通信
20、网的基本元素:终端:终端显示设备或工作站、客户机等远程通信处理器:支持终端与计算机之间的数据传送与接收通信通道和介质:电缆或电话线、无线电波等服务器:网络上管理共享资源的计算机软件:网络操作系统、网络通信协议等,.,微机(甲地),.,计算机(远程通信软件),远程通信处理器,远程通信信道和介质,48,2.通信部件及其功能,网络操作系统 网络协议,1)通道特征,2)通信介质,3)网络连接设备,4)通信软件,调制-解调器 网卡 集线器 路由器 网关,传输速率 传输模式 传输方向 交换选择 访问控制方式,双绞线 同轴电缆 光纤 无线传输媒体:微波、红外线和激光,49,通信介质双绞线(Twisted p
21、air cable)分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP),其中屏蔽双绞线具有较高的带宽,因成本高而较少出现,非屏蔽双绞线因成本低而流行,两对线型的接插头称为RJ11,四对线型的接插头称为RJ45。双绞线共分5大类:1类(CAT1):用于音频传输;2类(CAT2):速率为1Mbps,早期用于1M的令牌网;3类(CAT3):称为音频电缆,可用于10M以太网;4类(CAT4):主要用于16M令牌网,也勉强可用 于10/100M以太网 5类(CAT5):速率为100M,可用于10/100M以太网,50,通信介质同轴电缆(Coaxial cable)粗缆(RG-11):直径为10mm,阻抗为
22、50,带宽10M,连接方式是以针状的插针刺入电缆中并接触到电缆中心的导体。需要通过外部收发器来将信号传入计算机或发向网络。接插头称为AUI。细缆(RG-58):直径为5mm,带宽10M,连接方式是简单串接,因此可靠性低,一点短、断路将会波及全网,接插头称为BNC,简称T型头,与设备端连接处不得再有线路出现。需要终端匹配器,阻抗为50。,51,通信介质光纤:分单模与多模两种。单模光纤:内径为10微米(9)的光纤介质,光沿轴路径直线传输,频率单一,速率高,可达百G,用红外激光管作光源(ILD)。传输远,达数十公里、成本高。,多模光纤:内径为50微米(62.5)的光纤介质,光沿非轴路径在壁之间波浪式
23、反射,多频率共存(多色光),用发光二极管作光源(LED)。传输距离近,2公里左右,损耗大,成本低。其中多模突变光损耗更大。,52,传输媒体的选择低通信容量的局域网中,双绞线的性能/价格比最好。大多数局域网需要连接较多设备而且通信容量相当大,可以选择同轴电缆。若通信网络采用数字传输技术,应选用光纤,优点是:频带宽、速度高、体积小、重量轻等。,53,计算机,计算机,模拟信道,MODEM,MODEM,模拟信号,利用模拟信道进行通信,网络连接设备调制解调器将计算机输出的数字信号转换为电话线路 可以传输的模拟信号,然后再在接收端将 输入的模拟信号转换为计算机可以理解的数字信号。与计算机的连接方式有:内部
24、连接和外部连接。数据传输速度用比特/秒(bit/s)衡量,从32kb/s到56kb/s,目前已达128kb/s。,54,网络连接设备网卡网卡也称网络适配器。是一种I/O接口卡插入在主机板和数据总线的扩展槽上。是网络通信的主要瓶颈之一,它的质量好坏将直接影响网络功能和网上运行应用软件的效果。,55,网络连接设备集线器是连接网络节点(如工作站、服务器等)的一种中枢网络设备。它具有同时活动的多个输入和输出端口。无管理集线器,用于很小型的至多只有12个节点的网络中。没有管理软件或协议提供网络管理,可以是无源的,也可以是有源的。堆栈式集线器,每个集线器可以有8、12或24个端口。,56,57,网络连接设
25、备路由器是将一个局域网和另一个局域网连接起来的网络设备。如果有相应的硬件和软件,路由器可以连接到多种网络上,包括以太网、快速以太网、千兆以太网等。主要功能是使信息沿着流量最小、成本最低的路径传输;将网络隔离,以防止繁忙的流量到达更主要的网络系统中,以避免网络运行停止。,58,59,60,管理信息系统,第九讲,61,4.2 网络技术1.计算机网络定义2.计算机网络的主要功能3.计算机网络的发展4.计算机网络的分类5.计算机网络体系结构,62,1.计算机网络定义定义 计算机网络是利用通信手段,把地理上分散的、能够以相互共享资源的方式有机地连接起来的、而各自又具备独立功能的计算机系统。三个主要的组成
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