Transcript 電腦系統的四個部份
電腦的種類 • • • • • • 超級電腦 (supercomputer) 大型電腦 (Mainframe) 迷你電腦 ( Mini computer) 個人電腦(Personal computer) 筆記型電腦 (Note Book) 手寫輸入式電腦 (PDA，Personal Digital Assistants) 電腦硬體系統的四個部份 輔助儲存元件 輸入元件 中央處理器 CPU 輸出元件 • 輸入裝置：鍵盤、滑鼠、掃瞄器、條碼 偵測器 • 輸出裝置：螢幕、印表機。 • 輔助儲存元件：磁碟片、光碟片、磁帶 軟體的分類 • 系統軟體 (作業系統) – DOS、UNIX、WINDOWS 98、WINDOWS Me 、 WINDOWS NT 、WINDOWS 2000 • 應用軟體 – 文書處理軟體、試算表軟體、簡報軟體、繪 圖軟體、資料庫軟體、工具軟體 電腦專業人員 • • • • • • 資料輸入人員 程式設計師 系統分析師 MIS系統管理師 網路工程師 系統設計及整合顧問師 個人電腦的規格 • • • • • • CPU：Pentium III 600 RAM：128 MB (30、72 、168 pin) Cache ：512 KB H.D.：20 GB CD-ROM：50 倍數 (150 KB/sec) SLOT：ISA、PCI、AGP 機器唯一懂的兩件事 0，1 Bit byte word KB MB GB TB *ASCII碼：用1個byte來表示一個 字元，如：1、a、…. 二進位系統 • (0000 0011)2----> 310 • 1210 ----> (0000 1100)2 • 3010 ----> (0000 001E)16 ----> (0000 0036)8 • (8.125)10 ----> (00001000.001)2 記憶體的種類：RAM及ROM RAM(Random Access Memory)：隨機存取記憶體 --SRAM(Static RAM)： 靜態性RAM、 較快、 較貴。 --DRAM (Dynamic RAM) ：動態RAM、較慢、 較常用、價格較便宜，需定時充電。 ROM(Read-Only memory)： 唯讀性記憶體 --PROM：Program ROM 電腦處理速度 1.MHZ百萬赫茲 2.MIPS(million instructions per second)百萬 指令 3.MF：Megaflop百萬浮點運算 RISC：Reduced Instruction Set Computer 精簡指令集電腦 – 精簡的指令集，電路簡單 – 生產成本低，晶片的術速度快 – 一般高功能的工作站，如Sun SPARC、HP Precision、DEC Alpha 等都是此類型；Intel 自Pentium系列開始朝向此發展。 CISC：Complex Instruction Set Computer 精簡指令集電腦 – 完整而複雜的指令集，內存微指令碼 – 製造成本高，功能強 – 早期Intel x86的系列屬於此種設計。 輸入裝置 • 鍵盤、滑鼠軌跡球 • 磁墨字辨認系統 MICR(Magnetic-Ink Character) • 光學辨認 OMR，Optical Character • 條碼、掃瞄器、手指、眼睛 輸出裝置 • 螢幕：(陰極射線映像管CRT) • • • • • 液晶顥示器 LCD 終端機 印表機，繪圖機 微縮影片 語音輸出，圖形動畫，CAD/CAM 螢幕與顯示卡 • 顯示卡： – 電腦與螢幕之間資料轉換與訊號傳輸的介面 – 內含圖型控制卡與記憶體，記憶體提供螢幕資料的 儲存區，(越多越好) – 目前的SVGA提供1024*1280(或更高)的解析度，並 可支援到全彩。 • 螢幕 – 一般螢幕的價格以尺寸及解析度來決定，另外有點 距(.27 026 .025)越小越好。 – 需與顯示卡配合，才能有好的解析度。 – 每秒60次的掃瞄頻率，才能讓影像清楚 印表機的分類 • 點矩陣印表機 – 可分為9,18,24 針等類型，針數越多品質越好 – 一般公司需要複印時，皆選擇此種 • 噴墨式印表機 – 透過噴嘴的控制，將墨水噴在紙上。 – 品質好壞依解析度(DPI)與列印速度(PPM)來決定， 一般都個人使用較多 • 雷射印表機 – 利用雷射光產生高熱，將碳粉附著於紙上 – 列印品質較高，屬一般公司用較多 • 熱感印表機 – 利用熱感原理，將油墨溶解附著於紙上 – 列印品質最高，屬專業影像使用較多 輔助(副)儲存元件 • 一個與電腦主機分開的儲存元件 – – – – 軟碟、硬碟 光碟 MO 光磁碟 Tape 磁帶 RAID 系統 • RAID(redundant array of independent disks) – 將幾個磁碟聯合起來一起運作的方法 – 可分為RAID 0、1、2、3、4、5 (常看到的為 0、1、3、5) – 功能： • 增快速度(平行存取) • 容錯(mirror、parity check)。 Raid 0：將資料分割成幾份，同一時間存入 多顆硬碟、不做任何偵錯工作。 Raid 1：(mirror) 將資料同時寫入二顆硬碟， 使這兩顆硬碟擁有相同的內容。一 顆損壞時另一顆可替代。 Raid 3：使用一個特定的偵測磁碟機、負責 偵錯誤碼檢查、若有一顆硬碟損壞， 可由其他硬碟及偵測硬碟修復。 Raid 5：同Raid 3，但沒有特別的偵測硬碟， 偵測資料平均分配於個硬碟中 資料的組成方式 字元 檔案 欄位 資料庫 記錄 (Device) (Dbspace) 磁碟的資料存取時間 1. 尋找時間 (Seek time )：移動存取臂列指定 位置所花的時間 2. 磁頭轉換 (Head Switching)：轉換成下一個 磁頭準備讀取資料 所花時間(可忽略) 3. 旋轉延遲 (Rotational delay)：將要讀取的 資料移動到磁頭上 所花的時間 資料處理的方法 •批次處理 (batch) •立即處理 (on-line) 資料傳輸的演進 •集中式資料處理 (Centralize) •電子傳輸 (Telnet) •分散式處理(Distributed) 數位及類比訊號傳輸 • 數位訊號 • 類比訊號 數據機 • 將類比訊號與數位訊號互相轉換 • 速度：56 K bps • 單工、半雙工、雙工 傳輸介質 • • • • • 雙絞線 ( Twisted Pair ) 同軸電纜(Coaxial Cables) 光纖 (Fiber) 微波傳送 衛星傳輸 網路架構 Topology • • • • 星型網路 (star) 環型網路 (ring) 匯流排網路 (bus) 樹狀結構 (tree) 區域網路的組成元件 • • • • 網路纜線 網路介面卡 bridge / router gateway 區域性網路協定 • Ethernet – 高速電纜及匯流排架構 – 以CSMA/CD (carrier sense multiple access with collision detection) 方式傳輸 – collision 碰撞 • Token King – 環狀網路架構 – 以token passing方式傳送 網際網路 • 上網的條件 一般家庭用電話線： 電腦-->數據機-->電話線-->ISP廠商 須有ISP的帳號、瀏覽器 一般公司用專線： 電腦-->HUB-->Router-->數據電話專線->ISP廠商 一般都有伸請固定的IP，Domain name IP (Internet Protocol) • 由四個位元組所構成：210.66.254.12，所 以每個位元組的值介於 0 ~ 255 • 分為五個class等級 – – – – – class A：第一個位元組的值介於 0~127 class B：第一個位元組的值介於 128~191 class C：第一個位元組的值介於 192~223 class D：第一個位元組的值介於 224~239 class E：第一個位元組的值介於 240~255 IP (Internet Protocol) (續) • 又可分為兩部份： NetID 網域名稱及 HostID (子網路系統) 0 7 bit NetID 10 14 bit NetID 110 1110 11110 21 bit NetID 24 bit hostid 16 bit hostid 8 bit hostid 28 bit group address reserved Class A Class B Class C Class D Class E Domain Name • 因 IP 不好記憶，因此用簡單的英文字 (domain name) 來代表IP位址。 domain 架構圖 ROOT com edu www gov net tw mil org edu net com org gov nctu cycu cis ftp E_mail 電子郵件 [email protected] • 以@為分界，前面為使用者名稱，後面 為Mail Server的位址 • E_mail 的通訊協定 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 定義電子郵件發送之相關協定 POP3 (Post Office Protocol Version 3) 定義電子郵件接收之相關協定 程式設計的步驟 • 定義問題 – 訪談、瞭解系統開發的範圍 • 設計解決方法 – 分析訪談文件、各系統的架構及設計資料庫。 • 撰寫程式 • 測試程式 • 編寫程式文件 程式語言的等級 1.機器語言 Machine language 2.組合語言 Assembly language 3.高階語言 High-level language 4.更高階語言 Very High-level language 5.自然語言 Natural language • Interpreter 直譯器 原始程式-->連結載入-->可執行程式 • Compiler 編譯器 原始程式-->目的模組--> Object code • Assembler 組譯器 Object code -->連結載入-->可執行程式 Compiler V.S. Interpreter • Compiler(編譯器) – 將程式碼一口氣直接 “解讀” – 編譯時間長，執行速 度快 – 編譯完成轉成執行檔， 不需要compiler的介 入 – 開發時不便 • Interpreter(解譯器) – 將程式碼一行一行 “解讀” – 編譯時間快，執行速 度慢 – 只有原始程式碼，每 次執行時都需要 Interpreter的介入 – 開發速度較快 常用程式語言 • • • • • Fortran：用於工程數學及科學研究 Cobol：商用程式語言 Basic：初學者適用的語言 Pascal：簡易結構的語言 C：擁有高階語言的特性，且能產生接近 組合語言的程式碼 物件導向式程式語言 • • • • • • C++ Visual Basic 6.0 Visual FoxPro 6.0 Delphi 4.0 Power Builder 6.0 物件的觀念 作業系統O.S • 硬體應用程式、使用者之間的介面 • 主要功能 – 管理電腦資源：如CPU、記憶體等 – 建立與使用者溝通的介面 – 執行應用軟體及服務 • 常見之作業系統 – DOS、Windows95、98、Me 、 NT、2000 、 Unix、Linux、Netware、OS/2 • Multiprogramming 多程式設計 – 允許多個程式、多個使用者在同一時間被執行；如 UNIX。 • Multitasking 多重任務 – 允許多個程式在同一時間被執行；如Windows 95。 • Multiprocessing 多重處理 – 擁有多個CPU，可Multiprogramming • Multithreading 多執行緒處理 – 將一個程式分割成許多可處理的小單元(thread)，每個 小單元都可使用資源(如CPU)；如Windows NT。 • 分時系統(Time sharing) – 在 Multiprogramming下，每個程式分別使用 CPU 一段時間，使用完後再給其他程式使用。 • Spooling 周邊同作 – 檔案要列印時，系統不直接送到印表機，而 將資料先送到硬碟中、之後即可處理其它較 緊急的事情、等有空再將硬碟的資料送到印 表機列印。 • 隨插即用 Plug_and_play： – 加裝電腦週邊設備時只要插頭插上即可使用。 系統生命循環 1.初步調查、訪談：需求表工作流程圖 2.分析：資料流程圖、檔案結構圖 3.設計：系統雛形 4.開發：完整程式 5.測試安裝：測試報告 6.輔導上線教育訓練：輔導訓練計畫 系統分析師的工作 1.協調：與使用者、程式設計師等協調系 統開發事宜，並進行訪談 2.溝通：對客戶、使用者進行分析結果的 書面報告 3.規劃與設計：對於系統做完整的規劃及 設計，交由程式設計師 資料流程圖 • 描述資料在系統程序中流動的情形 • 過程以圓圖表示 檔案以半開盒子表示 源區及汲區以方框表示 顧客 訂單 系統 訂單資料檔 廠商 群組軟體Groupware • 能讓一群人一起分享及工作之軟體 • 如：Notes 結合了E-mail，網路，資料庫 技術達到讓一群人共用同一份軟體並可 做權限管理及分享等工作 管理資訊系統 MIS • 管理資訊系統MIS：一組提供公司資訊的 正式商業系統 • 決策支援系統DSS：幫助在處理非慣例 工作時決定政策的系統 • 執行支援系統ESS：著重於決策如何影響 整個組織的一種決策支援系統。 ERP (企業資源規畫) • What is ERP? – 將企業內部的有限資源進行最佳化的配置，以降低 成本，提升效率；並且可將財務會計、銷售與運送、 生產製造、物料管理等所有跨部門作業資訊整合起 來，提供最即時、有用的資訊，以便管理者作決策。 – ERP 本質上是一個線上交易處理系統，與傳統資料 處理系統的差別在即時性(real time)與整合性 (Integration)，其目的在即時反應企業內部資源使用 狀況。 – 1997年全球最大的ERP軟體廠商SAP，在台灣成立分 公司後，國內的ERP開始蓬勃發展。 系統安全的考量 • • • • 密碼、權限的管制，資料加密 防毒計畫 網路安全：防火牆firewall 備份 電腦病毒 • 電腦病毒其實是一個程式，它可以附在某個程式內， 促使其他程式感染 • 病毒分類 – 開機型病毒：米開朗基羅，Monkey,Stone – 檔案型病毒：黑色星期五 – 混合型病毒：大榔頭 – 巨集病毒：Taiwan NO1. • 感染途徑： – 執行某一個已感染的執行檔 – 下載 Internet上的檔案 – 透過電子郵件 • 人工智慧 (Artificial Intelligence, AI) – 探討電腦如何完成某些人類特質的工作，如 會思考、推論、聯想等。 • 專家系統 (Expert System) • 虛擬實境(Virtual Reality)