第2章管理信息系统的技术基础 本章学习要点 ●了解信息技术的相关知识。 ● 掌握计算机系统、计算机硬件系统、计算机软件系统的结构和特点。 ● 了解计算机网络技术的基本概念。 ● 掌握计算机网络的拓扑结构、分类及应用。 了解数据库技术的基本概念。 ● 掌握数据库系统结构、关系数据库标准语言SQL及数据库的设计步骤。 管理信息系统是基于计算机的系统,同时也是基于网络的系统。本章主要介绍管理信息系 统相关技术的基础知识,包括信息技术、计算机网络技术和数据库技术。 2.1信息技术 一般地,信息技术是计算机硬件系统、软件系统和通信技术的总称。信息技术是管理信息 系统的基础,只有把信息技术与管理结合起来,才能真正发挥管理信息系统的作用。 2.1.1计算机系统 计算机系统是现代管理信息系统的物质基础,可以说没有计算机系统就没有现代意义的管 理信息系统,因此,有必要对计算机系统的基本知识有所了解。 计算机技术是实现现代管理信息系统的重要技术手段。世界上第一台电子计算机诞生于 1946年。计算机以其处理速度快、运算精度高、有记忆和逻辑判断能力、数据传输速度快等 特点而广泛应用于商业中的数据处理、科学技术中的数值计算和工业中的过程控制等领域,己 经成为人类生活不可缺少的智能工具。自第一台电子计算机诞生以来,计算机科学与技术己成 为20世纪发展最快的一门学科,尤其是微型计算机的出现和计算机网络的发展,使计算机的 应用渗透到社会的各个领域,有力地推动了信息社会的发展。 1.计算机的诞生及发展 多年来,人们以计算机物理器件的变革作为标志,把计算机的发展划分为四代。 第一代(1946~1954年)是电子管计算机,计算机使用的主要逻辑元件是电子管,也称 电子管时代。主存储器先采用延迟线,后采用磁鼓磁芯,外存储器使用磁带。软件方面,用机 器语言和汇编语言编写程序。这个时期计算机的特点是:体积庞大、运算速度低(一般每秒几 千次到几万次)、成本高、可靠性差、内存容量小。这个时期的计算机主要用于科学计算,从 事军事和科学研究方面的工作。 第二代(1954~1964年)是晶体管计算机,这个时期的计算机使用的主要逻辑元件是晶 体管,也称晶体管时代。主存储器采用磁芯,外存储器使用磁带和磁盘。软件方面,开始使用
第 2 章 管理信息系统的技术基础 本章学习要点 z 了解信息技术的相关知识。 z 掌握计算机系统、计算机硬件系统、计算机软件系统的结构和特点。 z 了解计算机网络技术的基本概念。 z 掌握计算机网络的拓扑结构、分类及应用。 z 了解数据库技术的基本概念。 z 掌握数据库系统结构、关系数据库标准语言 SQL 及数据库的设计步骤。 管理信息系统是基于计算机的系统,同时也是基于网络的系统。本章主要介绍管理信息系 统相关技术的基础知识,包括信息技术、计算机网络技术和数据库技术。 2.1 信息技术 一般地,信息技术是计算机硬件系统、软件系统和通信技术的总称。信息技术是管理信息 系统的基础,只有把信息技术与管理结合起来,才能真正发挥管理信息系统的作用。 2.1.1 计算机系统 计算机系统是现代管理信息系统的物质基础,可以说没有计算机系统就没有现代意义的管 理信息系统,因此,有必要对计算机系统的基本知识有所了解。 计算机技术是实现现代管理信息系统的重要技术手段。世界上第一台电子计算机诞生于 1946 年。计算机以其处理速度快、运算精度高、有记忆和逻辑判断能力、数据传输速度快等 特点而广泛应用于商业中的数据处理、科学技术中的数值计算和工业中的过程控制等领域,已 经成为人类生活不可缺少的智能工具。自第一台电子计算机诞生以来,计算机科学与技术已成 为 20 世纪发展最快的一门学科,尤其是微型计算机的出现和计算机网络的发展,使计算机的 应用渗透到社会的各个领域,有力地推动了信息社会的发展。 1.计算机的诞生及发展 多年来,人们以计算机物理器件的变革作为标志,把计算机的发展划分为四代。 第一代(1946~1954 年)是电子管计算机,计算机使用的主要逻辑元件是电子管,也称 电子管时代。主存储器先采用延迟线,后采用磁鼓磁芯,外存储器使用磁带。软件方面,用机 器语言和汇编语言编写程序。这个时期计算机的特点是:体积庞大、运算速度低(一般每秒几 千次到几万次)、成本高、可靠性差、内存容量小。这个时期的计算机主要用于科学计算,从 事军事和科学研究方面的工作。 第二代(1954~1964 年)是晶体管计算机,这个时期的计算机使用的主要逻辑元件是晶 体管,也称晶体管时代。主存储器采用磁芯,外存储器使用磁带和磁盘。软件方面,开始使用
26 管理信息系统 管理程序,后期使用操作系统,并出现了FORTRAN、COBOL、ALGOL等一系列高级程序设 计语言。这个时期计算机的应用扩展到数据处理、自动控制等方面。计算机的运行速度己提高 到每秒几十万次,体积己大大减小,可靠性和内存容量也有较大的提高。其代表机型有:BM 7090、IBM7094、CDC7600等。 第三代(1965~1970年)是集成电路计算机,这个时期的计算机用中小规模集成电路代 替了分立元件,用半导体存储器代替了磁芯存储器,外存储器使用磁盘。软件方面,操作系统 进一步完善,高级语言数量增多,出现了并行处理、多处理机、虚拟存储系统以及面向用户的 应用软件。计算机的运行速度也提高到每秒几十万次到几百万次,可靠性和存储容量进一步提 高,外部设备种类繁多,计算机和通信密切结合起来,广泛地应用到科学计算、数据处理、事 务管理、工业控制等领域。其代表机器有IBM360系列、富士通F230系列等。 第四代(1971年以后)是大规模和超大规模集成电路计算机。这个时期的计算机的主要 逻辑元件是大规模和超大规模集成电路,一般称大规模集成电路时代。主存储器采用半导体存 储器,外存储器采用大容量的软、硬磁盘,并开始引入光盘。软件方面,操作系统不断发展和 完善,同时发展了数据库管理系统、通信软件等。计算机的发展进入了以计算机网络为特征的 时代。计算机的运行速度可达到每秒上千万次到亿万次,计算机的存储容量和可靠性又有了很 大提高,功能更加完备。这个时期计算机的类型除小型、中型、大型机外,开始向巨型机和微 型机(个人计算机)两方面发展,使计算机开始进入了办公室、学校和家庭。 目前,新一代计算机正处在设想和研制阶段。新一代计算机是把信息采集、存储处理、 通信和人工智能结合在一起的计算机系统,也就是说,新一代计算机由处理数据信息为主转 向处理知识信息为主,如获取、表达、存储及应用知识等,并有推理、联想和学习(如理解 能力、适应能力、思维能力等)等人工智能方面的能力,能帮助人类开拓未知的领域和获取 新的知识。 2.计算机的工作特点 通常所说计算机是电子数字计算机的简称。电子数字计算机是一种快速、自动进行数值计 算和信息处理的计算工具。其主要特点是: (1)计算机能快速计算。计算机是一种可以快速计算的工具,其运算速度的一种直观衡 量标准是用每秒钟执行基本运算操作的次数来表示。现代计算机每秒的运算次数可以达到几十 万次甚至几万亿次,可以完成过去人工无法完成的计算工作。如短期气象预报,人工计算需要 数天甚至更长时间,而用计算机只需几分钟甚至更短的时间即可完成。我国最新研制的曙光 4000计算机,每秒运算速度可达3万亿次。 (2)计算机具有通用性。由于计算机是把任何复杂的信息处理都分解为大量的基本算术 操作和逻辑操作的组合,所以,计算机可以处理任何复杂的数学问题和逻辑问题,不仅对数值 数据,而且可以对非数值数据,如图形、图像、文字和声音等数据进行处理。正因为如此,我 们说计算机不是针对特定计算问题,而是适合各种计算问题的求解。 (3)计算机具有高精度性。计算机由程序控制其操作过程,它根据事先编制的程序自动、 连续地工作,完成预定的计算任务。这可避免人工计算可能产生的诸如疲劳、粗心等所导致的 各种错误,而且机器和算法的设计在理论上可以保证达到任意要求的精确度。 (4)计算机具有逻辑判断能力。逻辑运算与理解判断是计算机基本的功能,也是重要的 功能。计算机的逻辑判断能力能实现计算机工作的自动化,并赋予计算机某些智能处理能力, 从而奠定了计算机作为一种智能工具的基础。正由于计算机具有快速、准确、通用和逻辑判断
26 管理信息系统 管理程序,后期使用操作系统,并出现了 FORTRAN、COBOL、ALGOL 等一系列高级程序设 计语言。这个时期计算机的应用扩展到数据处理、自动控制等方面。计算机的运行速度已提高 到每秒几十万次,体积已大大减小,可靠性和内存容量也有较大的提高。其代表机型有:IBM 7090、IBM 7094、CDC 7600 等。 第三代(1965~1970 年)是集成电路计算机,这个时期的计算机用中小规模集成电路代 替了分立元件,用半导体存储器代替了磁芯存储器,外存储器使用磁盘。软件方面,操作系统 进一步完善,高级语言数量增多,出现了并行处理、多处理机、虚拟存储系统以及面向用户的 应用软件。计算机的运行速度也提高到每秒几十万次到几百万次,可靠性和存储容量进一步提 高,外部设备种类繁多,计算机和通信密切结合起来,广泛地应用到科学计算、数据处理、事 务管理、工业控制等领域。其代表机器有 IBM 360 系列、富士通 F230 系列等。 第四代(1971 年以后)是大规模和超大规模集成电路计算机。这个时期的计算机的主要 逻辑元件是大规模和超大规模集成电路,一般称大规模集成电路时代。主存储器采用半导体存 储器,外存储器采用大容量的软、硬磁盘,并开始引入光盘。软件方面,操作系统不断发展和 完善,同时发展了数据库管理系统、通信软件等。计算机的发展进入了以计算机网络为特征的 时代。计算机的运行速度可达到每秒上千万次到亿万次,计算机的存储容量和可靠性又有了很 大提高,功能更加完备。这个时期计算机的类型除小型、中型、大型机外,开始向巨型机和微 型机(个人计算机)两方面发展,使计算机开始进入了办公室、学校和家庭。 目前,新一代计算机正处在设想和研制阶段。新一代计算机是把信息采集、存储处理、 通信和人工智能结合在一起的计算机系统,也就是说,新一代计算机由处理数据信息为主转 向处理知识信息为主,如获取、表达、存储及应用知识等,并有推理、联想和学习(如理解 能力、适应能力、思维能力等)等人工智能方面的能力,能帮助人类开拓未知的领域和获取 新的知识。 2.计算机的工作特点 通常所说计算机是电子数字计算机的简称。电子数字计算机是一种快速、自动进行数值计 算和信息处理的计算工具。其主要特点是: (1)计算机能快速计算。计算机是一种可以快速计算的工具,其运算速度的一种直观衡 量标准是用每秒钟执行基本运算操作的次数来表示。现代计算机每秒的运算次数可以达到几十 万次甚至几万亿次,可以完成过去人工无法完成的计算工作。如短期气象预报,人工计算需要 数天甚至更长时间,而用计算机只需几分钟甚至更短的时间即可完成。我国最新研制的曙光 4000 计算机,每秒运算速度可达 3 万亿次。 (2)计算机具有通用性。由于计算机是把任何复杂的信息处理都分解为大量的基本算术 操作和逻辑操作的组合,所以,计算机可以处理任何复杂的数学问题和逻辑问题,不仅对数值 数据,而且可以对非数值数据,如图形、图像、文字和声音等数据进行处理。正因为如此,我 们说计算机不是针对特定计算问题,而是适合各种计算问题的求解。 (3)计算机具有高精度性。计算机由程序控制其操作过程,它根据事先编制的程序自动、 连续地工作,完成预定的计算任务。这可避免人工计算可能产生的诸如疲劳、粗心等所导致的 各种错误,而且机器和算法的设计在理论上可以保证达到任意要求的精确度。 (4)计算机具有逻辑判断能力。逻辑运算与理解判断是计算机基本的功能,也是重要的 功能。计算机的逻辑判断能力能实现计算机工作的自动化,并赋予计算机某些智能处理能力, 从而奠定了计算机作为一种智能工具的基础。正由于计算机具有快速、准确、通用和逻辑判断
第2章管理信息系统的技术基础 27 功能,决定了它能解决任何复杂的、大运算量的数学问题和逻辑问题。 3.计算机的分类 按计算机的规模和性能,计算机可以分为六大类。 (1)巨型机(Supercomputer)。人们把价格昂贵、功能强大,计算速度在每秒千亿次以 上的计算机叫做巨型机或超级计算机,世界上只有少数几个国家能够生产巨型机。2003年12 月上海超级计算中心和曙光信息产业(北京)有限公司共同研制的曙光4000A,是目前国产最 高性能的超级计算机,它由2000多个AMD64位处理器构成,浮点运算速度达每秒10万亿 次。据美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室2003年11月公布的排行,日本NEC公司的超 级计算机“地球模拟器(Earth Simulator)”蝉联榜首,运算速度达每秒35.6万亿次,美国惠 普为洛斯阿拉莫斯国家实验室制造的超级计算机(ASCI Q)以每秒I3.8万亿次的运算速度列 居第二。 (2)小巨型机(Minisupercomputer)。这是最新发展起来的一种价格相对使宜的小规模巨 型机,也叫桌上型超级计算机。它们由并行的多个微处理器组成。目前这一机型发展迅速,直 接对巨型机提出了挑战。 (3)大型机和中型机(Mainframe)。大型机和中型机的计算速度为每秒几亿到几百亿次, 一般是作为大型计算中心的主机。我国许多部门装备的大型机有IBM4381、BMES-9000等。 (4)小型机(Minicomputer)。小型机的计算速度为每秒几千万到几亿次。它一般为中小 型企事业单位使用,可满足部门性的要求,如DEC公司的VAX机、ALEFA机等。 (5)个人机(Personal Computer)。个人计算机也叫微型计算机或PC机,这是一种面向 个人使用的计算机。微型机的计算速度差别较大,最新的高档微型机的速度可达每秒几亿次。 它是目前最为普遍的计算机。 (6)工作站(Workstation)。这是介于高档微机和小型机之间的机型。它一般都配备有大 屏幕显示器和大容量存储器,而且速度快,通信功能强,主要用于图像处理或计算机辅助设计 等专业领域。 4.计算机系统的组成 一个完整的计算机系统应包括硬件系统和软件系统两部分。 硬件系统就是以实物形式存在的计算机设备,包括运算器、控制器、内存储器、外存储器、 输入/输出设备等。对硬件系统的要求是如何提高计算机的性能和安全性。 软件系统是指各种计算机程序运行时需要的数据及有关文档资料的总称。研究和开发软件 的主要目的是如何管理好计算机,如何使用户更好地使用计算机,如何有效地维护计算机,如 何更好地发挥计算机硬件资源的效能。 计算机系统的组成如图2-1所示。 2.1.2计算机硬件系统 硬件是计算机系统的物质基础,硬件系统是指组成计算机的所有电子的、电磁的、机械的、 光的元件和装置。 计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器和输入输出设备等五个基本部分构成。其中 运算器用于完成算术运算和逻辑运算:控制器用于控制计算机本身的各个部分,使之有条不紊 地工作:存储器用于保存计算方法、原始数据、中间结果和最终结果:输入设备用于把原始数 据、程序及操作命令输入计算机:输出设备用于输出计算机的处理结果和其他一些信息。计算
第 2 章 管理信息系统的技术基础 27 功能,决定了它能解决任何复杂的、大运算量的数学问题和逻辑问题。 3.计算机的分类 按计算机的规模和性能,计算机可以分为六大类。 (1)巨型机(Supercomputer)。人们把价格昂贵、功能强大,计算速度在每秒千亿次以 上的计算机叫做巨型机或超级计算机,世界上只有少数几个国家能够生产巨型机。2003 年 12 月上海超级计算中心和曙光信息产业(北京)有限公司共同研制的曙光 4000A,是目前国产最 高性能的超级计算机,它由 2000 多个 AMD 64 位处理器构成,浮点运算速度达每秒 10 万亿 次。据美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室 2003 年 11 月公布的排行,日本 NEC 公司的超 级计算机“地球模拟器(Earth Simulator)”蝉联榜首,运算速度达每秒 35.6 万亿次,美国惠 普为洛斯阿拉莫斯国家实验室制造的超级计算机(ASCI Q)以每秒 l 3.8 万亿次的运算速度列 居第二。 (2)小巨型机(Minisupercomputer)。这是最新发展起来的一种价格相对便宜的小规模巨 型机,也叫桌上型超级计算机。它们由并行的多个微处理器组成。目前这一机型发展迅速,直 接对巨型机提出了挑战。 (3)大型机和中型机(Mainframe)。大型机和中型机的计算速度为每秒几亿到几百亿次, 一般是作为大型计算中心的主机。我国许多部门装备的大型机有 IBM4381、IBM ES-9000 等。 (4)小型机(Minicomputer)。小型机的计算速度为每秒几千万到几亿次。它一般为中小 型企事业单位使用,可满足部门性的要求,如 DEC 公司的 VAX 机、ALEFA 机等。 (5)个人机(Personal Computer)。个人计算机也叫微型计算机或 PC 机,这是一种面向 个人使用的计算机。微型机的计算速度差别较大,最新的高档微型机的速度可达每秒几亿次。 它是目前最为普遍的计算机。 (6)工作站(Workstation)。这是介于高档微机和小型机之间的机型。它一般都配备有大 屏幕显示器和大容量存储器,而且速度快,通信功能强,主要用于图像处理或计算机辅助设计 等专业领域。 4.计算机系统的组成 一个完整的计算机系统应包括硬件系统和软件系统两部分。 硬件系统就是以实物形式存在的计算机设备,包括运算器、控制器、内存储器、外存储器、 输入/输出设备等。对硬件系统的要求是如何提高计算机的性能和安全性。 软件系统是指各种计算机程序运行时需要的数据及有关文档资料的总称。研究和开发软件 的主要目的是如何管理好计算机,如何使用户更好地使用计算机,如何有效地维护计算机,如 何更好地发挥计算机硬件资源的效能。 计算机系统的组成如图 2-1 所示。 2.1.2 计算机硬件系统 硬件是计算机系统的物质基础,硬件系统是指组成计算机的所有电子的、电磁的、机械的、 光的元件和装置。 计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器和输入/输出设备等五个基本部分构成。其中 运算器用于完成算术运算和逻辑运算;控制器用于控制计算机本身的各个部分,使之有条不紊 地工作;存储器用于保存计算方法、原始数据、中间结果和最终结果;输入设备用于把原始数 据、程序及操作命令输入计算机;输出设备用于输出计算机的处理结果和其他一些信息。计算
28 管理信息系统 机系统的硬件结构如图2-2所示。 「运算器 中央处理器(CPU) L控制器 主机 内存储器 只读存储器(ROM) 随机存取存储器(RAM) 硬件系统 输入设备(键盘、鼠标、图形扫描仪等) 外部设备 输出设备(显示器、打印机、绘图仪等) 外存储器(硬盘、软盘、磁带、光盘等) DOS 操作系统 Windows 98/2000/XP UNIX、NetWare 计算机系统 编译程序 语言处理系统 解释程序 汇编程序 系统软件 监控、监测程序 连接编辑程序 系统服务程序 连接装配程序 调试程序 软件系统 Visual FoxPro 数据库管理系统 ,SQL Server、.Oracle等 文字处理程序 表格处理程序 应用软件 实时控制程序 各种业务处理程序 图2-1计算机系统的组成 运算器 计算程序 输入设备 存储器 输出设备 >结果 原始数据 控制器 图2-2计算机系统的硬件结构 这样的硬件结构就是有名的冯·诺依曼体系结构。计算机的工作过程是:人们首先把操作 指令和原始数据通过输入设备送入计算机的存储器:当计算开始时,指令被逐条送入控制器:
28 管理信息系统 机系统的硬件结构如图 2-2 所示。 图 2-1 计算机系统的组成 图 2-2 计算机系统的硬件结构 这样的硬件结构就是有名的冯·诺依曼体系结构。计算机的工作过程是:人们首先把操作 指令和原始数据通过输入设备送入计算机的存储器;当计算开始时,指令被逐条送入控制器; 中央处理器(CPU) 内存储器 数据库管理系统 输入设备(键盘、鼠标、图形扫描仪等) 硬件系统 软件系统 主机 外部设备 运算器 控制器 只读存储器(ROM) 随机存取存储器(RAM) 输出设备(显示器、打印机、绘图仪等) 外存储器(硬盘、软盘、磁带、光盘等) 系统软件 操作系统 DOS Windows 98/2000/XP UNIX、NetWare 计算机系统 语言处理系统 编译程序 解释程序 汇编程序 系统服务程序 监控、监测程序 连接编辑程序 连接装配程序 调试程序 Visual FoxPro SQL Server、Oracle 等 应用软件 文字处理程序 表格处理程序 实时控制程序 各种业务处理程序 原始数据 存储器 控制器 运算器 输入设备 输出设备 结果 计算程序
第2章管理信息系统的技术基础 29 控制器向存储器和运算器发出存数取数命令和运算命令,经过运算器计算并把计算结果传送到 存储器:在控制器的取数和输出命令作用下,通过输出设备输出计算结果。 1.中央处理器CPU CPU是微型计算机的核心,它由运算器、控制器和一些寄存器组成。运算器主要是执行 算术运算和逻辑运算:控制器则规定了计算机执行指令的顺序,并根据指令的具体含义,控制 计算机各部件协调地工作。通俗地讲,控制器就是计算机的指挥机关,它指挥计算机各部分的 动作,完成计算机的各种操作。控制器本身也是按指令的要求来实现和指挥其他部件的。指令 是由人编制并输入机器内,以保证计算机正确工作的命令。运算器在控制器的指示下执行各种 操作,如取数、送数、相加、移位等,换句话说,运算器按照控制器发出的一系列命令来完成 上述各种操作。寄存器可以暂存指令和数据。 2.存储器 微型计算机中的存储器按用途和特性可以分为三类:主存储器、辅助存储器和高速缓冲存 储器。 (1)主存储器。微型计算机中主存储器(也叫内存储器)是CPU直接访问的存储器,可 存储程序和原始数据,也可以存储计算结果、中间结果等。微型机的内存都是采用大规模集成 电路制成的半导体芯片,这种存储器具有密度大、体积小、重量轻、存取速度较快、使用灵活 等优点。内存储芯片的存储容量指标是字X位,这里的“字”表示一个芯片内存储的字数,“位” 表示芯片上每个字的位数,如芯片容量为1K×8,它表示该芯片上可存储1K字节,每个字节 为8位。若用这种芯片组成2KB的存储器(2048个字节),则需要两个这样的芯片并联组成。 主存储器一般可分为只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM),前者中的数据只能被 读取,后者中的数据可被读取和重写。 (2)辅助存储器。辅助存储器也叫外存,其特点是容量大、价格低、速度慢。最常用的 辅助存储器有软磁盘存储器、硬磁盘存储器以及光盘存储器等。 软磁盘存储器是一种磁表面介质存储器,它包括软盘驱动器和软盘。软盘由可弯曲的柔软 塑料圆盘作基材,上面喷涂一层磁性材料而制成,具有质轻、不易损坏、便于携带的特点。软 盘必须通过磁盘驱动器进行读写。常用的软盘是3.5英寸盘(简称3寸盘)。 硬磁盘存储器是计算机系统中重要的外部设备,它集磁盘驱动器和磁盘片为一体(简称硬 盘)。其存储的方式与软盘相似。随着应用软件的系列化和大型化,硬盘的作用越来越重要, 许多软件都要求有硬盘才能运行。硬盘的盘片是由铝合金制成,盘表面喷涂磁粉以记录信息。 一个硬盘由多个盘片组成,其磁头和盘片封装在一个密闭的空间中,一般用户是不可以拆卸的, 所以也叫固定磁盘。每个盘片与软盘类似,分为若干磁道(也叫柱面,即圆柱面),而每一个 磁道又可分为若干个扇区,一般为17个扇区或更多一些,每个扇区又可以具体设定保存字节 数,一般在DOS系统中每扇区设定为512字节的结构。这样对于一个具体的硬盘,如果知道 了它的物理参数,即该硬盘有多少个磁头,盘面分为多少柱面,每一柱面有多少扇区及每一个 扇区的字节数,就可以计算出该硬盘实际容量的大小。 光盘存储器是利用激光技术存储信息的计算机外部存储设备。它的基本工作原理是利用光 的强弱来读写数据。光盘存储器按其记录方式一般分为如下两种:一是只读光盘存储器 (CD-ROM),指只能读出光盘片中数据的存储器:二是可改写光盘存储器,指可对光盘片进 行读和写操作的存储器。 光盘存储器与其他存储器相比,具有存储容量大(一张12厘米的光盘可存储大约680MB
第 2 章 管理信息系统的技术基础 29 控制器向存储器和运算器发出存数取数命令和运算命令,经过运算器计算并把计算结果传送到 存储器;在控制器的取数和输出命令作用下,通过输出设备输出计算结果。 1.中央处理器 CPU CPU 是微型计算机的核心,它由运算器、控制器和一些寄存器组成。运算器主要是执行 算术运算和逻辑运算;控制器则规定了计算机执行指令的顺序,并根据指令的具体含义,控制 计算机各部件协调地工作。通俗地讲,控制器就是计算机的指挥机关,它指挥计算机各部分的 动作,完成计算机的各种操作。控制器本身也是按指令的要求来实现和指挥其他部件的。指令 是由人编制并输入机器内,以保证计算机正确工作的命令。运算器在控制器的指示下执行各种 操作,如取数、送数、相加、移位等,换句话说,运算器按照控制器发出的一系列命令来完成 上述各种操作。寄存器可以暂存指令和数据。 2.存储器 微型计算机中的存储器按用途和特性可以分为三类:主存储器、辅助存储器和高速缓冲存 储器。 (1)主存储器。微型计算机中主存储器(也叫内存储器)是 CPU 直接访问的存储器,可 存储程序和原始数据,也可以存储计算结果、中间结果等。微型机的内存都是采用大规模集成 电路制成的半导体芯片,这种存储器具有密度大、体积小、重量轻、存取速度较快、使用灵活 等优点。内存储芯片的存储容量指标是字×位,这里的“字”表示一个芯片内存储的字数,“位” 表示芯片上每个字的位数,如芯片容量为 1K×8,它表示该芯片上可存储 1K 字节,每个字节 为 8 位。若用这种芯片组成 2KB 的存储器(2048 个字节),则需要两个这样的芯片并联组成。 主存储器一般可分为只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM),前者中的数据只能被 读取,后者中的数据可被读取和重写。 (2)辅助存储器。辅助存储器也叫外存,其特点是容量大、价格低、速度慢。最常用的 辅助存储器有软磁盘存储器、硬磁盘存储器以及光盘存储器等。 软磁盘存储器是一种磁表面介质存储器,它包括软盘驱动器和软盘。软盘由可弯曲的柔软 塑料圆盘作基材,上面喷涂一层磁性材料而制成,具有质轻、不易损坏、便于携带的特点。软 盘必须通过磁盘驱动器进行读写。常用的软盘是 3.5 英寸盘(简称 3 寸盘)。 硬磁盘存储器是计算机系统中重要的外部设备,它集磁盘驱动器和磁盘片为一体(简称硬 盘)。其存储的方式与软盘相似。随着应用软件的系列化和大型化,硬盘的作用越来越重要, 许多软件都要求有硬盘才能运行。硬盘的盘片是由铝合金制成,盘表面喷涂磁粉以记录信息。 一个硬盘由多个盘片组成,其磁头和盘片封装在一个密闭的空间中,一般用户是不可以拆卸的, 所以也叫固定磁盘。每个盘片与软盘类似,分为若干磁道(也叫柱面,即圆柱面),而每一个 磁道又可分为若干个扇区,一般为 17 个扇区或更多一些,每个扇区又可以具体设定保存字节 数,一般在 DOS 系统中每扇区设定为 512 字节的结构。这样对于一个具体的硬盘,如果知道 了它的物理参数,即该硬盘有多少个磁头,盘面分为多少柱面,每一柱面有多少扇区及每一个 扇区的字节数,就可以计算出该硬盘实际容量的大小。 光盘存储器是利用激光技术存储信息的计算机外部存储设备。它的基本工作原理是利用光 的强弱来读写数据。光盘存储器按其记录方式一般分为如下两种:一是只读光盘存储器 (CD-ROM),指只能读出光盘片中数据的存储器;二是可改写光盘存储器,指可对光盘片进 行读和写操作的存储器。 光盘存储器与其他存储器相比,具有存储容量大(一张 12 厘米的光盘可存储大约 680MB