信息系统管理工程师教程

目 录 第一篇 信息系统基础知识 第1章 计算机硬件基础 2 1.1 计算机基本组成 2 1.1.1 中央处理器 3 1.1.2 存储器 4 1.1.3 常用I/O设备 5 1.2 计算机的系统结构 9 1.2.1 并行处理的概念 9 1.2.2 流水线处理机系统 10 1.2.3 并行处理机系统 11 1.2.4 多处理机系统 12 1.2.5 CISC/RISC指令系统 14 1.3 计算机存储系统 15 1.3.1 存储系统概述及分类 15 1.3.2 存储器层次结构 15 1.3.3 主存储器 16 1.3.4 高速缓冲存储器 18 1.3.5 辅助存储器 18 1.4 计算机应用领域 21 1.4.1 科学计算 21 1.4.2 信息管理 21 1.4.3 计算机图形学与多媒体技术 22 1.4.4 语言与文字的处理 22 1.4.5 人工智能 22 选择题 23 思考题 23 第2章 操作系统知识 24 2.1 操作系统简介 24 2.1.1 操作系统的定义与作用 25 2.1.2 操作系统的功能及特征 25 2.1.3 操作系统的类型 27 2.2 处理机管理 29 2.2.1 进程的基本概念 29 2.2.2 进程的状态和转换 29 2.2.3 进程的描述 31 2.2.4 进程的同步与互斥 32 2.2.5 死锁 34 2.3 存储管理 35 2.3.1 存储器的层次 35 2.3.2 地址转换与存储保护 36 2.3.3 分区存储管理 37 2.3.4 分页式存储管理 38 2.3.5 分段式存储管理的基本原理 40 2.3.6 虚拟存储管理基本概念 42 2.4 设备管理 42 2.4.1 I/O硬件原理 43 2.4.2 I/O软件原理 44 2.4.3 Spooling 系统 46 2.4.4 磁盘调度 47 2.5 文件管理 47 2.5.1 文件与文件系统 48 2.5.2 文件目录 49 2.5.3 文件的结构和组织 51 2.5.4 文件的共享和保护 54 2.6 作业管理 55 2.6.1 作业及作业管理的概念 55 2.6.2 作业调度 56 2.6.3 多道程序设计 57 选择题 57 思考题 58 第3章 程序设计语言 59 3.1 程序设计语言基础知识 59 3.1.1 程序设计语言基本概念 59 3.1.2 程序设计语言的基本成分 60 3.2 程序编译、解释系统 64 3.2.1 程序的编译及解释 64 3.2.2 编译程序基本原理 64 3.2.3 解释程序基本原理 64 选择题 66 思考题 66 第4章 系统配置和方法 67 4.1 系统配置技术 67 4.1.1 系统架构 67 4.1.2 系统配置方法 69 4.1.3 系统处理模式 73 4.1.4 系统事务管理 76 4.2 系统性能 78 4.2.1 系统性能定义和指标 78 4.2.2 系统性能评估 79 4.3 系统可靠性 80 4.3.1 可靠性定义和指标 80 4.3.2 计算机可靠性模型 80 选择题 82 思考题 82 第5章 数据结构与算法 83 5.1 数据结构与算法简介 83 5.1.1 什么是数据结构 83 5.1.2 数据结构基本术语 84 5.1.3 算法描述 84 5.1.4 算法评价 86 5.1.5 算法与数据结构的关系 86 5.2 线性表 87 5.2.1 线性表的定义和逻辑结构 87 5.2.2 线性表的顺序存储结构 88 5.2.3 线性表的链式存储结构 90 5.3 栈和队列 90 5.3.1 栈的定义和实现 90 5.3.2 表达式求值 93 5.3.3 队列 93 5.4 数组和广义表 96 5.4.1 数组 96 5.4.2 广义表的定义和存储结构 97 5.5 树和二叉树 99 5.5.1 树的定义 99 5.5.2 树的存储结构 100 5.5.3 树的遍历 102 5.6 图 103 5.6.1 图的定义和术语 103 5.6.2 图的存储结构 103 5.6.3 图的遍历 104 选择题 105 思考题 105 第6章 多媒体基础知识 107 6.1 多媒体技术概论 107 6.1.1 多媒体技术基本概念 107 6.1.2 多媒体关键技术和应用 108 6.2 多媒体压缩编码技术 110 6.2.1 多媒体数据压缩的 基本原理 110 6.2.2 多媒体数据压缩的基本 编码方法 111 6.2.3 编码的国际标准 112 6.3 多媒体技术应用 113 6.3.1 数字图像处理技术 113 6.3.2 数字音频处理技术 117 6.3.3 多媒体应用系统的创作 120 选择题 121 思考题 121 第7章 网络基础知识 122 7.1 网络的基础知识 122 7.1.1 计算机网络的概念和分类 122 7.1.2 计算机网络的组成 124 7.2 计算机网络体系结构与协议 125 7.2.1 计算机网络体系结构 126 7.2.2 TCP/IP协议 128 7.3 计算机网络传输 129 7.3.1 数据通信模型 129 7.3.2 数据通信编码 131 7.3.3 传输介质 133 7.3.4 多路复用技术 134 7.3.5 数据交换技术 135 7.3.6 差错控制与流量控制 136 7.4 计算机局域网 137 7.4.1 局域网的介质访问控制方式 137 7.4.2 局域网的组网技术 139 7.5 网络的管理与管理软件 141 7.5.1 网络的管理 141 7.5.2 网络管理软件 143 7.6 网络安全 144 7.6.1 计算机网络的安全问题 144 7.6.2 数据的加密与解密 145 7.6.3 防火墙技术 146 7.6.4 网络安全协议 147 7.7 网络性能分析与评估 148 7.7.1 服务质量QoS 148 7.7.2 服务等级协议（SLA： service-level agreement） 148 7.7.3 流量管理 149 7.7.4 网络性能评价指标体系 149 7.8 因特网基础知识及其应用 150 7.8.1 IP地址和子网掩码 151 7.8.2 DNS和代理服务器 153 7.8.3 万维网服务 154 7.8.4 因特网其他服务 156 思考题 159 第8章 数据库技术 160 8.1 数据库技术基础 160 8.1.1 数据库系统概述 160 8.1.2 数据模型 161 8.1.3 数据库系统结构 164 8.2 关系数据库的数据操作 166 8.2.1 关系数据库 166 8.2.2 关系运算 168 8.2.3 关系数据库标准 语言（SQL） 171 8.3 数据库管理系统 180 8.3.1 数据库管理系统概述 180 8.3.2 数据库系统的控制功能 181 选择题 187 思考题 188 第9章 安全性知识 189 9.1 安全性简介 189 9.1.1 安全性基本概念和特征 189 9.1.2 安全性要素 189 9.2 访问控制和鉴别 190 9.2.1 鉴别 190 9.2.2 访问控制的一般概念 191 9.2.3 访问控制的策略 191 9.3 加密 192 9.3.1 保密与加密 192 9.3.2 加密与解密机制 192 9.3.3 密码算法 193 9.3.4 密钥及密钥管理 194 9.4 完整性保障 194 9.4.1 完整性概念 194 9.4.2 完整性保障策略 195 9.5 可用性保障 196 9.5.1 事故响应与事故恢复 196 9.5.2 减少故障时间的高可 用性系统 197 9.6 计算机病毒的防治与计算机 犯罪的防范 197 9.6.1 计算机病毒概念 197 9.6.2 计算机病毒的防治 198 9.6.3 计算机犯罪的防范 199 9.7 安全分析 199 9.7.1 识别和评估风险 199 9.7.2 控制风险 200 9.8 安全管理 200 9.8.1 安全管理政策法规 201 9.8.2 安全机构和人员管理 201 9.8.3 技术安全管理 201 9.8.4 网络管理 202 9.8.5 场地设施安全管理 203 选择题 203 思考题 203 第二篇 信息系统开发过程 第10章 信息系统开发的基础知识 206 10.1 信息系统概述 206 10.1.1 信息系统的概念 206 10.1.2 信息系统的结构 207 10.1.3 信息系统的主要类型 213 10.1.4 信息系统对企业的影响 215 10.2 信息系统工程概述 217 10.2.1 信息系统工程的概念 217 10.2.2 信息系统工程的研究范围 218 10.2.3 信息系统工程的基本方法 218 10.3 信息系统开发概述 219 10.3.1 信息系统的开发阶段 219 10.3.2 信息系统开发方法 222 选择题 227 思考题 227 第11章 信息系统开发的管理知识 228 11.1 信息系统项目 228 11.1.1 项目的基本概念 228 11.1.2 信息系统项目的概念 229 11.2 信息系统中的项目管理 230 11.3 信息系统开发的管理工具 234 11.3.1 Microsoft Project 98/2000 234 11.3.2 P3/P3E 235 11.3.3 ClearQuest 236 思考题 237 第12章 信息系统分析 238 12.1 系统分析的任务 238 12.2 系统分析的步骤 240 12.3 结构化分析方法 241 12.3.1 结构化分析方法的内容 241 12.3.2 结构化分析方法的工具 242 12.4 系统说明书 259 12.4.1 系统说明书的内容 259 12.4.2 系统说明书的审议 262 12.5 系统分析工具——统一建模 语言（UML） 263 12.5.1 统一建模语言（UML） 的概述 263 12.5.2 统一建模语言(UML) 的内容 265 12.5.3 统一建模语言（UML） 的建模过程 270 12.5.4 统一建模语言(UML) 的应用 271 思考题 272 第13章 信息系统设计 274 13.1 系统设计概述 274 13.1.1 系统设计的目标 274 13.1.2 系统设计的原则 275 13.1.3 系统设计的内容 276 13.2 结构化设计方法和工具 277 13.2.1 结构化系统设计的 基本原则 277 13.2.2 系统流程图 278 13.2.3 模块 279 13.2.4 HIPO技术 279 13.2.5 控制结构图 281 13.2.6 模块结构图 281 13.3 系统总体设计 282 13.3.1 系统总体布局方案 283 13.3.2 软件系统结构设计 的原则 286 13.3.3 模块结构设计 287 13.4 系统详细设计 294 13.4.1 代码设计 294 13.4.2 数据库设计 296 13.4.3 输入设计 300 13.4.4 输出设计 303 13.4.5 用户接口界面设计 304 13.4.6 处理过程设计 307 13.5 系统设计说明书 309 13.5.1 系统设计引言 309 13.5.2 系统总体技术方案 310 选择题 313 思考题 314 第14章 信息系统实施 315 14.1 系统实施概述 315 14.1.1 系统实施阶段的特点 315 14.1.2 系统实施的主要内容 316 14.1.3 系统实施的方法 317 14.1.4 系统实施的关键因素 317 14.2 程序设计方法 319 14.2.1 程序设计基础知识 319 14.2.2 结构化程序设计 323 14.2.3 面向对象的程序设计 325 14.2.4 可视化程序设计 326 14.3 系统测试 327 14.3.1 系统测试概述 327 14.3.2 测试的原则 329 14.3.3 测试的方法 330 14.3.4 测试用例设计 332 14.3.5 系统测试过程 339 14.3.6 排错调试 348 14.3.7 系统测试报告 349 14.4 系统的试运行和转换 350 14.5 人员培训 351 选择题 352 思考题 352 第15章 信息化与标准化 353 15.1 信息化战略和策略 353 15.1.1 信息化 353 15.1.2 国家信息化 354 15.1.3 企业信息化 355 15.1.4 我国信息化政策法规 356 15.2 信息化趋势 359 15.2.1 远程教育 360 15.2.2 电子商务 360 15.2.3 电子政务 361 15.3 企业信息资源管理 362 15.3.1 信息资源管理的含义 362 15.3.2 信息资源管理的内容 363 15.3.3 信息资源管理的组织 363 15.3.4 信息资源管理的人员 363 15.4 标准化基础 364 15.4.1 标准化的发展 364 15.4.2 标准化的定义 366 15.4.3 标准化的过程模式 367 15.4.4 标准化的级别和种类 368 15.5 标准化应用 370 15.5.1 标准的代号和编号 370 15.5.2 信息技术标准化 372 15.5.3 标准化组织 373 思考题 375 第三篇 信息系统的管理 第16章 系统管理规划 378 16.1 系统管理的定义 378 16.1.1 管理层级的系统管理 要求 378