电子政务专题三计算机技术基础

专题三：信息技术基础计算机系统ComputerSystems目的：正确使用计算机2计算机系统(内容)第一节计算机硬件第二节计算机软件第三节计算机技术发展趋势思考：1.2003年5月《哈佛商业评论》上，哈佛商学院教授尼古拉斯·卡尔发表了题为“IT不再重要”的文章,你有什么见解？2.我国将2000年确定为“政府上网”年，投入很多资金进行网站建设，应用状况如何？从“IT不再重要”的角度如何评价？第一节计算机硬件44IT相关工具5一、计算机硬件基本组成6计算机系统计算机硬件系统计算机软件系统辅助设施人——使用者7以存储器为中心的硬件组成输入设备存储器输出设备指令、数据数据控制器运算器数据数据指令冯.诺依曼式计算机8计算机硬件组成部分中央处理单元(CPU)＝控制器运算器存储器＝主存储器＋辅助存储器输入设备输出设备通讯设备问题：（1）如何选择计算机?正确认识“性能价格比”（2）计算机硬件中最贵的是什么，最便宜的是什么？（3）管理领域对计算机的各项要求中最重要的是什么？9计算机内数据的表示基本数据单位——位(bit)和字节(Byte)数据的表示方法•数字：二进制编码、EBCDIC编码等•字符：ASCII编码、扩展ASCII编码等•多种文字编码：两字节编码、四字节编码•汉字编码：GB编码、BIG5编码、CJK编码等问题：如何输入生僻字，如“镕”、“垚”，如何打印10数据容量的含义单位大小含义Byte8bit计算机存储一个字符或数字Kilobyte1,024Byte最早PC主存容量64KBMegabyte1,048,576BytePC机主存16MBGigabyte1,073,741,824Byte外部存储器磁盘和磁带Terabyte1,099,511,627,776Byte社会人口记录总数11计算机种类主机(Mainframe)小型机(Minicomputer)个人计算机(PersonalComputer)工作站(Workstation)超级计算机(Supercomputer)——巨型机12BlueGene/L——美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室速度达到360万亿次浮点计算，有65536颗处理器13Thunderbird—美国圣地亚国家实验室，排第六速度达到53.0万亿次浮点计算，有8960颗处理器1414“天河一号”2010年在中国国家超级计算天津中心安装部署，升级后的实测运算速度可达每秒2570万亿次；排名第二的“美洲虎”超级计算机实测运算速度可达每秒1750万亿次；排名第三的“星云”计算机实测运算速度达到每秒1270万亿次。（新华网美国新奥尔良11月16日）二、计算机各部分功能16中央处理器(CPU)包括•算术逻辑单元(ALU)•控制器一般通过总线与外界交流•数据总线•控制总线•地址总线17顺序处理和并行处理程序CPUCPUCPUCPUCPU程序CPU程序CPU结果并行处理任务1任务2结果结果顺序处理18主存储器作用：•存储CPU要使用的指令和数据•作为计算机系统输入、输出数据的中转种类•RAM(随机存取存储器)•ROM(只读存储器)•PROM(可编程只读存储器)•EPROM(电可擦写可编程只读存储器)19存储器类型及容量类型存储能力存取时间主存寄存器1KB0.01微秒高速缓存128KB0.1微秒RAM32-512MB0.5微秒辅存硬盘10GB15毫秒高密度软盘(3.5”)2.88MB200毫秒光盘(CD-ROM)660MB200-500毫秒磁带备份2GB1-2秒20磁盘的数据分布扇区磁道21辅存相关概念软盘硬盘磁盘阵列磁带光盘CD-ROMCD-RDVD2222输入设备计算机鼠标、跟踪球、光电定位仪触摸屏自动数据源设备•磁性墨水识别(MICR)•光学字符识别(OCR)•数字扫描仪•声音输入设备•传感器问题：你了解计算机输入法吗？23常用的输入设备McGraw-Hill©2007TheMcGraw-HillCompanies,Inc.Allrightsreserved.24光学字符识别(OCR)工作流程光学扫描预处理特征抽取判断识别结果识别辞典25输出设备显示设备•阴极射线管显示器(CRT)•液晶显示器显示设备指标•分辨率•色彩打印设备•针式打印机•喷墨打印机•激光打印机•其它打印机其它输出设备•绘图仪•音频视频输出26值得关注的闪存McGraw-Hill©2007TheMcGraw-HillCompanies,Inc.Allrightsreserved.27调制解调器（Modem)与通讯计算机计算机ModemModem城市电话网数字信号模拟信号数字信号问题：调制解调器可以干什么用？终端的发展方向：手机+无线网络=移动计算应用：移动计算，描述使用技术进行无线连接以及使用集中式的地点信息和应用软件的能力。移动计算就是无线连接。如利用移动电话、PDA、笔记本电脑等均线设备进行电子商务。利用这些无线设备，你在飞机场候机时也能买卖股票、查看天气预报、下载音乐、阅读电子邮件等。商业现在是全球化的，已经没有了地理界限。我们需要的是：无论在哪里都能移动计算和无线获取信息及软件。视频：未来的电脑--咖啡桌电脑30带你走进先进的数据中心31海纳百川走进世界上最大的数据中心在你随心应手的上MSN和朋友聊天，使用必应搜索引擎寻找资料的时候，有没有想过是什么在背后支撑着它们？让我们走进微软最新的数据中心(位于芝加哥)，让我们对整个互联网有更加深刻的了解，去窥视庞杂网络资讯背后的究竟吧。32微软的数据中心启用集装箱设计，像个拖车停车场33微软位于芝加哥的数据中心第一阶段已经完成，在这个数据中心的第一层放置了多达56个集装箱，每个集装箱内放置了1800到2500台服务器，每一个集装箱都内含相当于一台超级计算机的运算能力34这些白色集装箱其实是微软电子邮件、即时信息以及即将发布的云计算操作系统WindowsAzure的关键所在。每个集装箱内部都有1800至2500台服务器在并行工作，可以装在挂车上随时拖走，集成度极高。虽然集装箱是沉重的，但在数据中心上方滑轨让集装箱式的数据中心移动起来非常便捷，只需要4名工人即可完成。35芝加哥数据中心二楼是一个由冷气机和服务器机架所组成的传统机房,“听这些‘嗡嗡’的声音，在这样的背景声音里，你会觉得，这真是互联网的心跳”微软数据中心业务总经理凯文蒂蒙斯说。36在建设这个数据中心的时候耗费了3000多名工人的工作量，当工程繁忙的时候，有1100名工人同时在为这个数据中心而忙碌。虽然这个数据中心非常庞大，但是在这个数据中心内只有30到45名工作人员，而且在这些人里面包含了机房监控人员和保安人员。37集装箱内的服务器最终将会占到整个数据中心服务器数量的三分之二，而其余传统的服务器则放置在二楼的传统数据中心机房。整个地下层看起来就像一个大停车场38芝加哥数据中心的外景看上去非常的普通，因为微软并不希望在数据中心的外貌上太过张扬。可是，即便在这个数据中心的内部，您可能也很难想象世界上会存在这样的一个数据中心，但是，这一切的确是真的。39关于微软芝加哥数据中心的一些数字：传统的服务器房每个大约12000平方英尺，平均消耗3兆瓦电力。在数据中心第二层，一共有四个这样的服务器房；数据中心总占地面积为70000平方英尺；目前数据中心只有一半的设备可以使用，不过总功率已经达到30兆瓦；为数据中心制冷的环境控制系统管道长度是7.5英里（约合12公里）；40Google的数据中心41Google目前在全球有36个数据中心，以每个中心有150个机柜，每个机柜存放大约40台服务器计算，Google的服务器至少超过20万台，421.传统做法：当前所有的超大型数据中心，如纽约股票交易所或航空公司的联合订位系统都是采用主流服务器和软件系统2.谷歌的做法：用一般的服务器、处理器、硬盘等等3.鼓励员工对“不可能的事情”保持一种健康的不敬。别太相信有什么不可能的事情，必须对每一台机器都抱有一种随时可牺牲的态度，服务器制造商喜欢宣传他们的主机质量优越、具有高度承受故障或当机的能力，但Google仍然宁愿把钱投资在冗余软件系统上。4.谷歌的观点：拥有两倍数量但比较不可靠的硬件，胜过数量一半但比较可靠的硬件。你必须为软件提供可靠保障，如果你有1万台主机在运作，每天一定会有一些意外。”2.Google的观点43打破数据中心的神秘Google数据中心视频44低碳时代，为了节能，未来的数据中心会是什么样？思考？未来的数据中心Google的拟采取的做法：1.欲将数据中心建在水下，节能且低污染2.将建造海上数据中心第二节计算机软件一、系统软件47软件的概念软件(Software)•用于控制计算机运行的详细指令集合程序(Program)•用于计算机的一系列指令或说明主要软件类型•系统软件•应用软件48计算机软件与硬件的关系计算机硬件操作系统其它系统软件应用软件用户49系统软件概念•管理控制计算机资源的程序•包括：操作系统、计算机语言翻译、实用程序操作系统•管理和控制计算机实际活动的系统软件•功能：配置分配、计划、监视50多道程序操作系统操作系统程序未用内存程序1程序2程序3未用内存传统系统没有多道程序多道程序环境51虚拟存储技术程序A程序B程序C程序A程序B程序C主存辅存52虚拟存储技术CPU主存辅助存储器虚拟存储器53时间共享和多道处理时间共享•许多用户同时使用计算机•操作系统按时间片轮流为每个用户服务多道处理技术•操作系统同时控制管理多个CPU•操作系统将一个任务分配给多个CPU同时执行54当前常见的PC机操作系统操作系统特点DOSIBM-PC(PC-DOS)或PC兼容机(MS-DOS)所用的操作系统，主存容量限制在640KB。Windows95Windows9832位流线型图形操作系统，具有多道程序和强大的网络功能，可以集成Web上的信息。WindowsNT用于PC、工作站、服务器的32位操作系统，不只限于Intel的微处理器。支持多任务、多CPU、内含网络功能。OS/2用于IBM-PC的32位操作系统，可以发挥32位微处理器的特长，支持多任务和网络。UNIX用于PowerPC、工作站和小型机。支持多任务、多用户和网络。容易在不同的计算机硬件之间移植MacOS用于Macintosh计算机的操作系统。支持网络和多任务，有强大的多媒体功能。支持Internet上的连接和出版二、应用软件56计算机语言的分类第一代计算机语言——机器码第二代计算机语言——汇编语言第三代计算机语言——高级语言第四代计算机语言(4GL)——生成工具57计算机语言的发展194019501960197019801990第一代第二代第三代第四代58计算机语言的发展历程194019501960197019801990机器语言汇编语言FORTRANLISPCOBOLBASICPL/1CFOCUSLOTUS1-2-3dBSAESQL59PC机常用工具文字处理软件(Word,AMIPRO,Wordperfect)电子表格(Excel,1-2-3,QuattroPro)数据管理软件(Access,Approach,)集成软件(套件)(MSOffice,LotusSmartsuite,NovellPerfectoffice)Web浏览器(MSInternetExplorer,NetscapeNavagator)60PC机装机必备工具软件—华军网站推荐6161推荐的几个小软件—让你喜欢计算机1.入门级—选择适用的输入方法2.建立自己的知识库—CyberArticle网文快捕3.MIS思想—照片也可以管理MemoriesOnTV4.管理好你的思维—思维导图（心智图法）5.实现数据安全存储—Sugarsync、金山快盘其他工具软件62思维导图—二十一世纪全球性思维工具，最流利的企业管理工具思维导图是一种新的思维模式。它结合了全脑的概念，包括左脑的逻辑、顺序、条例、文字、数字，以及右脑的图像、想像、颜色、空间、整体等。