Kaiyun 开云Kaiyun 开云Kaiyun 开云(1)系统漏洞。由于操作系统在设计上存在缺陷和错误,这就成为不法者通过恶意代码就会容易进入计算机系统对主机进行控制电脑。有的电脑在使用时,没有安装网络安全扫描工具,下载系统无法修复系统漏洞。同时不法分子通过欺骗路,使服务器无法正常辨别这些请求来攻击服务器,从而造成缓冲区资源阻塞,导致网络中数据无法访问。
(2)黑客攻击。计算机网络的最大威胁一是网络攻击,另一类是网络侦察,计算机网络系统在不影响网络正常工作的情况,通过窃取、破译等方式非法植入对方计算机系统,造成用户的主机就被黑客完全利用,黑客用来窃取密码、口令、帐号、阻塞电子邮件骚扰,破坏程序等行为,对用户主机造成严重威胁。
(3)计算机病毒。计算机病毒是在计算机程序中,通过插入破坏数据来影响计算机自我复制的一组程序代码,它具有寄生性、破坏性和可触发性等特点。计算机病毒是传播计算机病毒的主要途经,计算机病毒的产生也是计算机技术发展到一定阶段的必然产物。
(4)网络设备故障问题。拒绝服务攻击是不法分子常用的攻击手段之。其实对网络带宽进行的消耗性攻击,对目标造成麻烦使网络中的设备包括计算机、网络通信设备、存储设备、抗电磁干扰系统造成严重的损害,计算机系统的每个环节出现网络故障,都会导致检测设备的操作失常。
(1)设置防火墙。防火墙是通过预定义的安全策略,对网通信强制实施访问控制,常用的防火墙技术是对数据包实施有选择的通过,采用系统过滤逻辑,筛选数据据流中数据包的目标地址,并允许该类数据包通过,检测技术采用连接的状态检测机制,将整体的数据包通过规则表与状态表的共同配合,对各个连接状态因素加以识别,过滤防火墙的静态过滤具有更好的灵活性和安全性,应用网关技术来连接被保护网络和其他网络,其目的在于用于检测计算机系统和网络中是否有违反安全策略的行为。入侵检测技术通过日志管理识别违反安全策略的活动从而达到限制这些行为活动,以保护系统的安全行为模式,并时时进行入侵病毒特征的过滤。
(2)建立入侵防御系统。在网络要建立网络全方位的防病毒技术,设计服务器操作系统平台的防病毒软件,使用全方位的防病毒产品来建立完备的防病毒体系。网络检测技术建立以检测为主要标志的安全系统,随时监视受保护系统的活动,来识别信息系统的非法攻击,使用检测任何企图损害系统的完整性的网络安全技术,它通过监视来识别针对计算机系统和网络系统,包括检测内部合法用户的超越使用权限的非法活动,对付已知和未知网络攻击,扩展并提高了信息安全基础结构的完整性。防御功能能被动地检测网络遭到了何种攻击,它的阻断攻击能力是通过采取措施将攻击源阻断。漏洞扫描是一项重要的主动防范安全技术,它主要将相关信息与网络漏洞扫描系统提供的漏洞库进行匹配,利用模拟黑客的攻击手法,引诱黑客前来攻击,通过监控系统记录的攻击行为进行分析,来发现系统存在的漏洞。
在计算机应用系统的使用中,公司企业或者用户最为关心的方面就是系统输出的格式以及内容。我们现在从结构化系统设计的角度和方向来看上去就是输出决定输入,大家可以反过来想,输入决定输出,但输入的具体信息只有根据输出所想要的要求来决定最终确定应该输入的信息。所以,只有在应用系统输出设计中达到及时、精准、实用的要求准则,才能最大限度的去满足用户们的要求。所以,结构化系统设计更有利于促进计算机应用系统的开发,甚至在一定程度上起着决定性的作用。在应用系统输入设计方面。一般情况下,对信息的收集和录入这两个方面是相当浪费时间的,所以,输入数据信息的准确性对其输出的结果起到决定性的影响。因此,在计算机应用系统输入设计上的出发点就应该是能够确保提高正确的信息到信息系统中去。结构化系统设计在计算机应用系统输入方面可以更好地解决和改进一些方法,它会使其输入方法更加的简单、迅速、经济、方便。
计算机应用系统在开发的过程中,往往会因为各种各样的外在不利因素,会使其受到影响甚至遭遇病毒的侵害。结构化系统设计可以一定程度上防止或者限制其不利因素的发展,在结构化系统设计下的计算机应用系统开发过程中,数据更精准,信息更可靠,网络更安全,功能更齐全,运行更快捷,设计更方便。计算机应用开发系统中结构化系统设计可以更方便的帮助企业或用户对计算机知识技术的学习,帮助其提高操作计算机应用软件的能力。在这种情况下,系统更容易维护,有更安全的防护措施来防止非法病毒非法用户的侵害。
电排站是专用于防旱排涝的水利泵站。雨季时可用它来防洪排涝,旱季时则可以引水灌溉。计算机监控系统就是采用计算机与通信技术对电排站的设备、设施及其运行过程,实施监测、控制并进行相关数据的处理、储存和应用的系统。采用计算机监控系统可以提高电排站防洪排灌的可靠性、安全性、实时性和灵活性,便于实现无人值班、少人值守,有利于提高运行效率和降低维护成本。本文针对电排站计算机监控系统的结构、功能与配置要求进行了阐述,并对计算机监控系统在电排站的应用做了分析。
按照SL 583-2012《泵站计算机监控与信息系统技术导则》,系统结构应按分层分布式结构进行设计[1]。计算机监控系统结构主要有集中式结构和分层分布式结构两种。早期多采用集中式结构,即多台计算机集中采集、计算与处理信息数据,优点是结构紧凑、占地少、造价低,但一个节点出现故障可能影响整个系统,若采用双机并联方式又增加了设备,而且软件配置、调试都较复杂,所以目前主要采用分层分布式结构。分层是指功能和应用以层次结构划分,分布就是分散布置设备。分层分布式结构的层次分为远程调度层、泵站监控层和现地控制层3层,如图1(a)所示。
计算机监控系统网络结构按照一定的拓扑形式进行连接,常用的网络结构形式有星型、总线型、环型、树型等结构,如图1(b)所示。SL 583-2012规定,应根据泵站规模和装机功率选择适宜的拓扑结构,并推荐采用星型和环型拓扑网络。
计算机监控系统远程调度层主要负责收集各个排涝泵站的实时数据,并对所有排涝泵站进行联合调度和远程监控。泵站监控层接受来自现地控制层的运行状态数据,并按照预定的控制策略对现地控制层发出控制指令。现地控制层负责现场数据的采集、处理与控制功能。系统须具备通信功能、人机交互功能以及故障诊断与处理等功能。
计算机监控系统由硬件和软件两部分组成。硬件配置:(1)远程调度层由操作员工作站、工程师工作站、服务器、网络设备、打印机、UPS电源和大屏幕显示屏等组成;(2)泵站监控层一般由操作员站、时间同步装置、网络设备、打印机、UPS电源等所组成;(3)现地控制层由现地控制单元(LCU)、网络通信设备以及各类仪表、传感器、执行器等组成。硬件要求采用标准化、成熟、可靠、性价比高的设备,对重要设备应采用一定的冗余配置。软件配置包括系统软件、数据库软件、应用软件等,应采用正版、成熟的软件。
某排灌站[2]在内河与外江之间设置了5条双向X型流道。在每个流道上安装1台功率630kW、型号1600ZLB10-3.5的立式轴流水泵,并在流道进出口分别设置4扇闸门。泵站需要具备排涝和引水两重功能,其运行方式是:当内河与外江水位差可满足自流排涝/引水要求时,通过控制闸门完成排涝/引水任务;当内外水位差不满足自流要求时,通过运行水泵实现强制排涝/引水目标。前一种方式可通过上下游水位进行控制,后一种方式有排涝/引水2种模式。排涝/引水功能的实现是利用流道两侧4扇闸门的相互配合。
计算机监控系统采用分层分布式开放结构,并分成泵站监控层、现地控制层2层,网络结构为星型拓扑结构。泵站监控层采用2套数据服务器、操作员工作站,2套互为热备用。现地控制层设置在被控对象附近,主要以可编程控制器为基础组成。系统通信采用冗余的交换以太网方式。现地LCU由泵组LCU、引水闸LCU和公用LCU构成。监控对象包括水泵、水泵电机、闸门、电磁阀、励磁装置等,监测参数有水泵/闸门状态、电磁阀状态、上下游水位及水泵电量、温度、励磁状态等。信号采集通信方式利用PLC自带以太网模块,有数字量输入、模拟量输入、数字量输出和485串口通信4种方式。应用软件分为5个模块,包括主程序、模拟量采集与处理、串行通信程序模块、流程控制和异常处理模块。
上述计算机监控系统投入运行后,解决了以下问题:系统可应对运行中的突况,避免人工误操作,提高了泵站的安全性;也减轻了监控人员的负担,降低了运营成本,提高了运行管理效率。
某电排站[3]有4台潜水贯流式泵组,总装机容量945kW;站内还有2台变压器、2条10kV进线台清污机、水闸等设备。电排站主要承担排涝任务。计算机监控系统按照“无人值班,少人值守”原则设计,并采用分层分布式结构。系统结构分为站级监控层和现地控制层两层。硬件选用美国GE公司的9030PLC平台,应用软件采用该公司的iFIX 3.5,操作系统可采用Windows NT/2000/XP。主干网络为工业千兆以太网,中心交换机为华为的H3C S5600智能交换机。
站级监控层包括操作员工作站2套以及培训/通信工作站、网络设备、GPS对时设备、逆变电源、打印机、语音报警装置、大屏幕投影屏各1套。系统采用冗余配置,有两个iFIX SCADA监控节点,正常情况下两个节点可分别承担各自的任务。如果一个节点出现故障,另一个节点可自动承担全部的监控工作,直至故障消除后又会自动恢复到正常工作模式。
现地控制层采用2个现地控制站(LCU1、LCU2)和1块公用设备屏。现地控制站采用的微机保护测控综合装置为北海银河的YH-B5300系列,站内通讯接口为内置RS232/RS485,通过MODUBS协议与PLC通信,再与中心交换机相连。控制柜上设触摸屏,实现就地监视和操作功能。公用设备屏采用了江阴斯菲尔PDM-803多功能电力仪表、北京九纯键JCJ500B温度巡检仪及北海银河YH-B5501通讯管理机。
该系统经过试运行,性能稳定,可以很好满足电排站运行要求,是一例成功的设计应用。
电排站计算机监控系统设计与应用,可以实现排灌操作自动化及无人值班、少人值守,是提高电排站现代化管理水平的重要举措,值得推广和借鉴。但计算机监控是一个系统工程,用到多种技术,需要通过不断的实践、总结,提高设计和应用水平。
计算机基础在线教学系统是在网络环境下实现的计算机基础教学系统,客户端通过浏览器以浏览网页的方式访问系统,浏览系统提供的计算机基础等各章节内容。要求客户端的电脑要确保接入Internet,打开Internet浏览器,将指定的网址输入到浏览器中的地址栏,链接打开该网站即可出现计算机基础在线教学系统的主页面。当鼠标的指示箭头在主页面左框架中指在相应的章节上时,就会进入到该小节详细教学内容的页面中去。打开各小节详细教学内容的页面,就可以在该页面中浏览到这一小节的所有教学内容,如果需要返回主页面,只需要点击网页的左框架中的内容即可返回到主页面中去。
计算机基础在线教学系统体系结构按用户角色的不同,可以划分为教师模块和学生模块。
教师模块中包含了教师教授计算机基础课程所需要的各种功能。如:网上实时授课内容、布置作业、课程资料(素材)制作、向网络上传课件等。当教师需要使用该系统时,只需要打开该课件的主页,这时主页上就会出现计算机基础课程的目录内容,教师可以根据自己的授课顺序,自主地选择自己需要向学生教授的内容,通过网页中设置的链接进入到所选择的相应的内容区域。当进入选择好的内容区域时,教师就可以根据课件的内容教授计算机基础课程,当这一章节教授完毕时,教师可以通过点击页面的左框架返回到主页面中去。接下来还可以在主页面的左框架中再次选择讲授内容。
学生模块包括浏览教师在网络上传的课件内容、习题、辅助服务等。学生使用浏览器可以直接访问系统主页,根据自己的需求来选择计算机基础方面的课程和作业。本系统让学生在实际操作中提高对课程内容的理解以及对课程学习的兴趣。具体的操作和教师模块一致,即也是通过点击主页面的左框架相应标题链接进入到自己想要选择的课件内容,当这一章节学习完毕时,可以点击主页面的左框架返回到主页面,可进行二次选择。
计算机基础在线教学提供了一种方便、快捷、经济的计算机基础教学资源共享方式,无论学生在校与否,都可以共享此系统,而且不受时间和空间的限制,自由交互地进行学习。
网络可以储存大量的信息,建立学习资源库,提供教学所需的课程、课件、图片、教案等。学生可以通过网络在极短的时间内获得丰富的计算机基础教学信息和教学内容。
计算机基础网络教学可以在有限的时间和有限的空间内传播有关计算机基础方面的大量信息,使学习更加方便,取消了时空的限制,学生可以随时随地地进行学习。
计算机应用与教学具有人机的交互性,能够实现信息的反馈交流。网络应用于计算机基础的教学,不仅能实现学生与机器之间的交互,还能实现学生与学生之间、学生与教师之间的多向交流,与其他教育技术手段相比,在信息反馈和学习交流方面具有明显的优势。学生和教师可以快速地进行双向交流,教师通过计算机网络向学生教授计算机基础课程内容,学生通过网络接收教师的教授。
计算机基础网络教学为学生提供了个性化学习的条件,由于计算机基础是计算机教育方面的基础课程,每个学生的学习和掌握知识的程度各不相同,因此学生可以根据自己的实际情况按照自己的学习进度安排学习计划。而传统的计算机基础教学总是围绕着教师、课堂和教科书进行,教师在同时面对许多学生和教学时间有限的情况下,很难对每个学生进行针对性的学习指导,致使个性化学习很难实现。而计算机基础网络教学的教学内容、教材、教学手段和辅助教学手段等都可以因人而异,自主选择性强,从而实现个性化学习。
自主学习是计算机基础网络教学的一大特色。计算机基础网络教学突出了学生学习的自主性,将学生从被动听讲的接受者变为主动参与的学习主体,学生能够更主动地进行学习和参加讨论。这种计算机基础网络教学通常为学生提供有利于进行自主学习的资源。
利用网络进行计算机基础教学,突出了学生的主体性,从根本上改变了计算机基础教学中教师的中心地位,可以使教学环境更加平等。教师与学生之间更加平等,学生之间在获取知识的条件上也更加平等。
计算机基础在线教学系统主要是运用Dreamweaver MX和JavaScript来制作完成的,是网页型的网络教学课件系统。它的主体结构采用的是章节式目录结构,通过主页左框架的链接来实现章节内容导航。每个知识单元用一个页面表示。各个知识单元之间还可以通过链接提供相互参照。而使用JavaScript完成课件的互性,实现Dreamweaver MX无法完成的工作。
网页型教学课件充分利用超文本结构,将每一个知识点作为一个节点,根据学生的非线性思维方式,将各个节点链接起来,形成一个层次的甚至网状的教学内容体系。这种课件模拟教师向学生进行讲授和指导。学生可以自由选择学习内容,真正实现学习无时间、地点和内容的限制。同时,网页型教学课件具有完整的教学内容和教学策略,以及相应的逻辑结构。当然,网页型教学课件还可以用于课堂辅导教学。
网页型教学课件重在知识传授,包括教学大纲、重点和难点分析、教学内容演示和习题等内容,提供各种形式的教学材料,如概念、定义、公式、规则、实例、说明等,以实现完整的教学功能。
网页型教学课件通常采用选择型的分支程序结构或层次浏览结构,将教学内容分成若干独立而又联系的知识单元,每个单元都可完成教学目标的一部分,流程多由学生控制。
网页型教学课件具有友好的交互界面,让学生可进行充分的人机交互,处于个别化的教学环境中进行主动学习。在设计交互网页时,应为学生提供直观的、便捷的导航机制,保持设计风格和导航手段的一致性,以避免因为课件的杂乱无章导致的学生的迷航。
一个基于web的计算机基础教学系统的开发不仅需要系统软件的支持,如网络操作系统、web服务器、FTP服务器等等,还需要一些专门支持教学的基础应用软件。由于计算机基础在线教学系统开发的软件是Dreamweaver,因此它的软件环境只需要使用者使用Windows自带的浏览器,通过网页的形式浏览即可。此外,计算机基础在线教学系统的硬件需求也是不容忽视的。
总之,利用计算机基础在线教学系统进行教学,它的作用对个别教学具有重大意义,有利于因材施教。因材施教要求教师从学生的实际出发,依据学生的年龄特征和个别差异,有的放矢地进行教学。集体教学在教学内容和进度上一般取决于学生的平均程度;个别教学工作往往不是一个教师能够做到的,而利用计算机可以根据学生的程度准确地做出学习计划,完成个别化学习所需的大量工作,这对教师来说可以大大减少工作时间,对学生来说可以按照自己的进度学习,有利于调动其学习积极性,有利于培养学生的思维能力及解决问题的能力。因此,计算机基础在线教学系统在教学中的应用是学校教育中的一个质的飞跃。
[2]朱万森,梁楚材:《计算机辅助教学多媒体CAI课件设计与制作》(计算机教育应用丛书),北京,地质出版社,2000年。
[3]计算机技术培训丛书编写委员会:《Dreamweaver网页制作实用教程》,北京,北京希望电子出版社,2001。
B/S(Browser/Server)模式即浏览器/服务器模式。它是随着Internet技术的兴起对C/S结构的一种变化或者改进。在这种结构下,用户工作界面通过览器来实现,极少部分事务逻辑在前端(Browser)实现,但是主要事务逻辑在服务器端(Server)实现,形成所谓的三层结构。这样就大大简化了客户端计算机负荷,减轻了系统维护与升级的成本与工作量,降低了用户的总体成本。B/S模式最大的优点是在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。只要在用户的机器上安装浏览器软件即可,客户端零维护。B/S(Browser/Server)结构有以下特点。(1)数据安全性高。对B/S结构的软件来说,其数据集中存放于总部的数据库服务器,客户端不保存任何业务数据和数据库连接信息,也无需进行数据同步,所以相对于C/S结构来说就相当安全了。(2)数据一致性。对于B/S结构来说,其数据是集中存放的,客户端发生的每一笔业务单据都直接进入中央数据库,所以相对于C/S结构来说不存在数据不一致的问题。(3)数据溯源性。由于B/S结构的数据是集中存放的,所以总服务器可以直接追溯到各级分支机构的原始业务单据,也就是说看到的结果可溯源。(4)服务响应及时性。对于B/S结构来说,其应用都集中于总部服务器上,各应用节点并没有任何程序,一个地方更新则全部应用程序更新,可以做到快速服务响应。
是架中的一个应用模型,运行于具有.NET框架环境的服务器中,能被用于一台Web服务器来建立强大的Web应用程序。技术具有以下特点。(1)执行效率高。是把基于通用语言的程序在服务器上运行。比以前的ASP即时解释程序的执行效果高很多。(2)可管理性效率高。使用一种字符基础的、分级的配置系统,使服务器环境和应用程序的设置更加简单。因为配置信息都保存在简单文本中,新的设置都不需要启动本地的管理员工具就能实现。(3)安全性。语法在很大程度上与ASP兼容,同时它还提供一种新的编程模型和结构,可生成伸缩性和稳定性更好的应用程序,并提供了更好的安全保护。
C#(CSharp)语言是由C和C++衍生出来的一种面向对象的编程语言,它已成为在.NET平台上进行开发的首选语言,微软甚至用C#编写了.NET框架的大部分代码。C#功能强大且具有以下特点。(1)简单。虽然C#源自于C和C++,但它却没有在设计思路中加入前辈语言某种遗传的新事物,并且设计时考虑了实际应用的需要。(2)彻底的面向对象设计。C#是彻底的面向对象语言,每种类型都可以看作一个对象。C#具有面向对象语言所应有的一切特称:封装、继承和多态,并且经过精心设计。(3)与Web应用紧密结合。C#与Web应用紧密结合,支持绝大多数Web标准,如HTML、XML、SOAP等。利用简单的C#组件,开发者能够快速的开发Web服务,并通过Internet使这些服务能够被运行于任何操作系统上的编程语言所调用,从而扩充了Web功能。(4)完善的错误、异常处理机制。对错误的处理能力是评价一种语言是否优秀的重要标准。在程序开发中,即使最优秀的程序员也会出现错误。C#提供了完善错误和异常处理机制,使程序在交付使用时能够更加健壮。(5)兼容性。C#遵守.NET的公共语言规范,从而保证能够与其他语言开发的组件兼容。(6)灵活的版本处理技术。在大型的工程开发中,升级系统的组件非常容易出现错误。为了处理这个问题,C#语言本省内置了版本控制功能,使开发人员开发和维护各种商业应用更加容易。
SQLServer2005是微软在SQLServer2000推出后经过五年来研究开发的成果,已经成为软件行业必不可少的一个数据操作软件,其具有在线恢复、在线检索操作、高效的安全性、专门的管理员连接以及与Web紧密结合等特点。
本系统是根据《计算机应用基础》课程的特点把考试内容分为理论和实操两个部分。理论部分全是单选题,实操部分为对Office的操作。学生考试的时候根据题库进行抽取,自动生成考卷。理论试题直接在网上解答和提交,实操题在机器上进行操作,操作完成后上传到Web服务器。教师可以根据自身的教学进度和教学的情况对题库加以修改。整个系统包括用户管理、试题库管理、试卷生成、在线考试和自动评分五个模块。(1)用户管理:教师可以对自己上课的班级学生信息进行新增、修改和删除等操作。(2)试题库管理:教师根据自身的教学情况选择相应的题目,能对题库进行修改、删除和添加等操作。(3)试卷生成:教师根据试题库提供的题型选择相应的题量,自动生成试卷。(4)在线考试:系统能根据学生的实际情况控制学生的考试时间。(5)自动评分:系统对理论题的单选题,在服务器端自动批改,并将成绩存储在数据库中。
本系统采用了B/S模式和多层结构系统架构的设计,利用SQLServer2005作为后台数据库管理工具,采用MicrosoftVi-sualStudio2005作为前台开发工具,利用C#语言进行Web应用程序的开发。
计算机是由硬件系统与软件系统组成,所谓的软件系统是指为运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称。可以说,计算机软件系统是联系硬件系统与用户间的一座桥梁。通常来讲,可将计算机软件系统分为系统软件与应用软件两类。系统软件是由计算机厂家作为计算机系统资源提供给用户使用的软件总称,可以使用户更好的使用并管理计算机,为其他软件的使用提供服务。可以说,系统软件是联系硬件系统与其他软件的中介。而应用软件是专门为解决某个或某些应用领域中的具体任务而编写的功能软件。通过使用应用软件可以实现计算机多功能操作。
随着社会的不断发展,人们对计算机的需求不断增加,往往希望通过计算机来实现更多的应用,期待更加多样化的功能,这就推动了计算机软件的开发与应用。计算机软件的开发不是单一独立的,其是基于不同的平台而开发的。这里所说的基础平台主要是指硬件平台、操作系统平台、网络中间软件平台、多元化数据库开发的软件等。基于不同的开发平台,所开发出的软件就会有着不同的功能,以下是对计算机软件开发的具体探讨。
基于硬件平台开发的计算机软件功能侧重点为服务硬件系统。这类软件的开发可以有效确保各类硬件的正常应用。
基于操作系统平台开发的计算机软件具有多样性、实用性与依赖性。这类软件在开发之后,往往形成了不同的软件具有相似功能的局面,如此一来,哥软件之间的竞争力较强,软件能否进一步发展应用就在于是否把握好核心竞争力。这里所说的核心竞争力是软件的应用与更新。基于操作系统平台开发的计算机软件不仅要便于应用,更要注重的是更新完善,软件的功能要不断与变化的计算机技术、应用环境相适应。
基于网络中间软件平台开发的计算机软件主要服务于网络应用,这类软件可以有效解决网络环境下不同网络系统之间的异构问题,故而也具有较强的实用性。不仅如此,这类软件还可以辅助软件系统在不同的网络环境下正常运行,为信息的交流与共享提供了极大的便利条件。
基于多元化数据库技术开发的计算机软件主要服务于电子数据库技术,使得电子数据库的使用更加的便利,也促使电子数据库实现由单机多功能发展向多机多元化发展,更有利于信息资源的共享。
随着计算机软件系统的广泛应用,其应用平台也呈现了一定的发展趋势。现阶段的计算机软件系统应用平台逐渐发展为独立的软件系统,例如WINGE5.0嵌入式软件应用平台与AEM9软件应用平台等。而在这种发展趋势的影响下,人们对计算机软件系统应用平台的研究,也逐渐侧重为其组件技术与系统平台化。
各软件的合理应用都需要依靠组件技术,组件技术可以有效的处理软件,使得各个软件之间保持独立的功能特点并具有良好的接口功能。组件技术可以实现各组件间的有效拼接,当某个软件出现运作异常需要及时更换时,可以实现独立更换,而不影响其他软件的正常应用,相比于软件捆绑,组件技术的应用可以降低损失,更有利于各软件的应用。如此一来,组件技术的应用大大提高了软件设计效率,也降低了开发的难度,便于更多优质软件的开发。由于组件技术的不断发展与广泛应用,人们对这种技术更加的认可,基于组件技术的应用平台逐渐发展成为当前各软件应用平台的主流,组件技术本身也成为了计算机软件系统应用平台技术中最重要的技术之一。
网络技术的复杂化发展带动着软件系统的发展,软件的体系结构逐渐呈现多层发展,软件的底层基础构架与软件的业务功能逐渐独立,软件系统对应用平台的要求也越来越严格。软件平台化技术可以实现各项功能的兼容并为各种软件的应用提供有效的支持,不仅如此,这类软件平台具有一定的开放性,便于应用的同时也在最大程度上确保着软件的安全可靠性。软件系统应用平台化是软件技术发展的必然趋势,其对软件的开发提出更为严格的要求,与此同时软件研发强度也将加大,这就要求相关开发人员具备较高水平的专业素质与更加灵活的思维,力求所开发出的软件与软件系统应用平台化的发展趋势相适应。未来的计算机软件系统应用平台技术会不断呈现多元化发展,逐步向服务型转变,更加的智能化、开放化、网络化,不断融合其他先进技术,完善软件系统应用平台技术本身,保持发展优势,提高软件产业的核心竞争力,在应用中创新,在创新中应用,实现计算机软件系统的进一步发展。
计算机控制系统是实现生产自动化、智能化、高效化的核心技术,是高新技术融合的产物,已在生产中活动中得到了广泛应用。计算机控制系统是自动控制理论与计算机技术的完美结合。计算机控制系统由软件和硬件两大部分组成,任何一部分故障或缺失都将导致整个系统的瘫痪。目前比较常见计算机控制系统有:DDC系统、DCS系统、FCS系统、PCS系统等。研究计算机控制系统软硬件的应用与关键技术,对于促进计算机控制系统的应用于推广有着重要意义。
计算机又名电脑,是一种用于高速计算的电子计算机器,可同时进行逻辑运算及数值计算,具备一定储存记忆功能,可根据程序自动、高速的进行大量信息处理工作,是现代化智能电子设备,由软件系统和硬件系统组成。世界上第一台计算机发明于1946年,是由约翰冯诺依曼在宾夕法尼亚大学发明的“电子数字积分计算机”。这台最原始的计算机造价487000美元,由17840支电子管组成,重达28t,用来计算弹道。而现代计算机正在朝着集成化、智能化、自动化、微型化方向发展。计算机控制系统是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控制对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统,从而实现工业过程自动化控制[1]。计算机控制系统应用的计算机为数字计算机,按照规模可分为:通用、微型、大型三类。计算机控制系统可应用于:生产过程控制、交通工具控制、机械设备控制等领域。通常情况下,由于计算机控制系统中控制机的输出和输入信号为数字信号,而采集到的信号和发送的执行信号为模拟信号。所以需要通过测量元件、变送单元、数模转换器来实现信号的转换与传输,根据要求运算,将信号传送到执行机构,从而对被控制对象下达指令,进行控制。最早的计算机控制系统出现于20世纪60年代,为数字信号控制方式,主要应用于过程控制。随着科学技术的发展,集中式计算机控制系统开始出现,这种计算机控制系统以现代化的微型处理器为核心,在运行中能够进行分层式控制,这种控制模式下能够实现过程控制的:控制管理、集中操作、集中监视。生产、科研等多个领域都对计算机控制系统进行了应用,20世纪70年代,计算机控制系统得到了空前发展,逐渐走向智能化、网络化、集成化。计算机控制系统的发展和进步及其在工业领域的应用,给工业生产带来了巨大影响,有效降低了生产成本,提高了企业利润,提升了生产效率。
计算机控制系统由被控制对象和控制部分组成,其中控制部分包括:软件部分和硬件部分。软件部分包含:操作系统、语言处理程序和服务性程序,是能够完成各种功能计算机程序的总和,可分为:应用软件与系统软件两大部分。应用软件通常需要建立在系统软件的基础上才能运行和启动,是为了实现特定控制目的而编制出来的专用控制程序,具有一定针对性和特殊性,如报警处理程序、控制决策程序、数据采集程序、输出处理程序、编码转换程序等等。这类程序在编制过程中通常与控制策略及被控制对象的自身特点有直接关系。目前市面上常见的基于PC总线开发的专用工控组态软件和开发软件有:DELPHI、VB、MC++、C++、BORLAND等,这些软件为WINDOWS平台,提供了I/O驱动程序,OBJ文件,DLL服务,OCX控件,不仅开发界面友好,且操作简单,均为可视化界面,开发效率高,可用于各类应用程序开发。例如,DELPHI和VB就特别适合应用在有特殊控制要求,且控制点少,管理规模及数据量大的程序开发中。与PC总线相比PLC控制系统的应用软件性价比较高,也是十分适合大规模应用,并且控制性能较强。由于PLC不同于一般系统结构,因此构成PLC控制系统的应用软件通常由:下位机软件与上位机软件组成。下位机软件通常情况下与PLC硬件相互对应,LSS和LM90就是典型的下位机软件。下位机软件具有开关量的逻辑控制功能,其功能大同小异,运算能力通常要取决于CPC性能[2]。对于具有特殊控制要求的下位机软件,通常使用SFC和FBD。上位机软件与下位机软件相比,类型更多、更复杂,典型的上位机软件是INTELLUTION和INTOUCH、FIX等。以FIX为例,目前FIX支持五百多种不同驱动程序和组态软件,按OPC标准开发的程序均可在工控组态软件上运行。此外,DCS系统组态软件也有着十分强大的性能,且各个方面的功能也已经十分成熟,最适合组态编程方式,并且这些程序通用性和移植性较好,可在不同组态编程环境下直接引用,因此开发效率较高,使用非常方便,开发成本低。不同控制系统的软件性能、功能都存在差异。因此,在软件选择时,要正确结合控制特点和实际控制要求,科学选择。
计算机控制系统硬件是整个计算机控制系统的核心及软件运行基础,软件系统功能的实现,性能的发挥需要得到硬件系统的支持。计算机控制系统硬件指计算机本身及设备,包括:计算机、过程输入输出接口、人机接口、外部存储器等。常见的计算机控制系统硬件系统有:可编程控制系统、现场总线控制系统、分散控制系统、直接数字控制系统、单回路控制系统、多回路控制系统等。直接数字控制系统的核心是微机,该系统是利用一定数量的设备来实现数据处理与显示,进行控制。通过软件组态,可实现各种不同控制算法。直接数字控制的控制功能丰富,控制灵活性强,不需要增加控制仪表和现场连线,仅需改变控制软件组态,就可进行更高级及更复杂的控制,且具有强大的数据处理与显示功能,根据控制规律便可进行运算,作用于被控制对象。但直接数字控制系统所有控制功能都集中在一台计算机上,集中度较高,这是一种致命缺陷,一旦发生故障,将直接影响整个控制系统的运行,导致无法正常进行控制,甚至会导致数据及信息丢失,造成系统混乱,后果十分严重。分散控制系统虽然也是以微处理器为基础,但采用控制功能分散、显示操作集中设计原则,稳定性和可靠性更高。分散控制系统目前主要应用在:石化、电力、冶金等领域。分散控制系统实现了信号运算、输入、输出、变换过程控制分级、分层,主要配置了I/O插件、主机插件、通信插件、电源插件、操作接口、显示设备、打印输出设备、输入设备、存储设备等硬件设备。最早的分散控制系统开发于1975年,其开发目的是为了分散管理风险,保障系统稳定性和可靠性,提高生产效率,现如今已经成为工业自动化主流系统。目前国际上流行的分散控制系统有:N-90、TDC-300、TEWMAC500、MAX1、P-400-ICS、TOSDIC等。分散控制系统操作集中、显示集中,所以操作方面简单,效率高,功能分散所以安全可靠,且具有较强兼容性。此外,可编程控制系统应用也十分广泛,主要应用工业领域,采用可编程存储器,利用逻辑运算来实现控制,能够控制各种类型的机械设备和生产过程,功能性和可靠性都比较高,可大规模应用。可编程控制系统现场输入接口电路由:微机接口与光耦合电路组成;输出电路由:中断请求电路、选通电路、寄存器组成;开关量按隔离方式可分为:晶体管隔离和继电器隔离两大类。模拟量模块包括:电压型、电流型、脉冲型、热电阻等几大类。基本单元可分为:集成式与模块式、分布式、扩展式。主体结构包括:中央处理单元、存储器、I/O模块、电源及通信接口。可编程控制系统抗干扰能力强、功能完善、易学易用、适用性强、容易改造,且体积小、能耗低、性价比高。
通过前文分析可以知道,计算机控制系统由控制部分与被控制对象组成,控制目的是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求。计算机控制系统通常具有精度高、速度快、存储容量大和逻辑判断功能等特点,广泛应用于企业管理和工业生产中,被控制对象包括:各行各业的生产过程、实验装置、家用电器、仪器仪表、交通工具、机械装置等等,可实现高级、复杂、精密的控制效果。先来看计算机控制系统的硬件关键技术发展。近些年随着计算机、网络、信息技术、通信技术的发展和进步,硬件技术水平得到了明显提高,PLC和DCS相互渗透融合成为主流趋势,很显然PLC正在吸取DCS的优势,取长补短,例如DCS的CRT显示功能、网络功能等,而DCS也吸取了PLC的程序控制功能、模块编辑功能、联锁控制功能等,二者间界线越来越模糊,性能差距越来越小。功能的丰富使PLC正在逐步向现场总线控制系统FCS转移。从当前计算机控制系统硬件关键技术发展来看,控制类型呈现多元化,控制设备呈现一体化,系统组合更灵活,且规模可变,风险分散,成本更低。如,DCS作为新型控制模式,其强大的性能以及CRT显示手段,很快就随着单回路可编程控制回路的普及得到了广泛应用,这种控制模式控制功能与数据采集均由单回路可编程控制器来实现,目前已经成为工业控制的通用模式。再来看当前计算机控制系统关键技术,主要发展方向是:网络技术和多媒体集成化、控制与管理集成化、软件技术相互融合化、智能化、开放化。不论是智能程度,还是自动化程度都将越来越高,除了提供基本的比值、串级、前馈、PID控制算法外,还提供了多变量逻辑控制、数据整定控制、自适反馈控制、前馈整定控制、批量生产管理控制、智能模糊控制、统计过程控制等功能。软件编程技术开放性和标准化发展趋势越来越明显,能为各种应用软件提供技术支持。网络化也是当前计算机控制系统关键技术主要发展方向。在INTEMET背景下,数据传输更快,能够实现数据的共享和高速通讯,大大提高了数据利用率。因此,目前许多应用软件都在融入网络技术。例如,FIX就融入了网络技术,FIX在互联网环境下可直接监控生产控制过程,且FIX已支持动画显示和语音功能,所以应用起来效率更高,控制过程和操作响应速度更快。计算机控制系统的应用优势十分明显,在不久的将来必然成为主流工业过程控制技术。
计算机已成为生活、办公中、生产中不可缺乏的重要工具,计算机几乎融入到了现代社会各个领域。计算机控制系统是计算机技术与自动控制理论的完美融合,实现了机械控制,生产过程控制,大大提高了工业化生产效率和生产质量。计算机控制系统由控制部分与被控制部分组成,其中控制部分由:硬件与软件组成。想要实现控制目的和控制功能,离不开软件与硬件的协调和应用,其关键技术值得研究。
[1]张志燕.基于运动控制器的开放式数控系统关键技术研究与应用[D].华中科技大学,2014,03:52~53+59.
[2]陈光武.轨道交通安全计算机系统及安全控制机制关键技术研究[D].兰州交通大学,2015,03:196.
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一个较为完整的高校体育计算机应用体系应包括以下几个部分。硬件——系统软件——支撑软件——应用软件——(体育教学管理系统、群众体育管理系统、体育课余训练管理系统、体育科学研究管理系统、教师业务管理系统、学校体育办公文件管理系统、体育场地器材设备管理系统、其他体育活动管理系统)。高校体育计算机应用管理体系的特点有以下几个:
1.全面性。高校体育计算机应用管理体系包括了高校的教学、群众体育、课余训练、科学研究、后勤管理等各个方面,而各个子系统又有许多功能模块组成。例如,体育教育管理系统由学生体育课成绩等,并且配有统计、分析功能。使体育计算机管理科学化、系统化。
2.经常性。高校体育的日常工作和教学等工作的数据处理与分析是经常进行的。从某种意义上讲,计算机能比人工为体育管理者提供更快、更全面、更正确、更及时的服务,省去了大量的手工查分、汇总、制表、打印等工作,便于查询、修改、储存。例如查询学生的体育课成绩,只需输入学号或院系、班级、姓名就能显示和打印出该名学生的各个学期的成绩。
3.周期性。高校体育工作许多都具有周期性的特点。例如田径运动会、篮球、排球、足球、乒乓球、羽毛球等比赛工作,一般都是一年一次,用人工进行编排既浪费人力、物力、财力,有浪费时间。如果用计算机进行,只须修改日期、人员、裁判员运动员等少部分就能打印和使用。
4.边缘性。高校体育计算机应用是计算机科学与体育科学密切结合的结果,开展体育计算机的应用就是两种科学技术的结合的过程。因此,要重视两种科学技术的有机结合,搞好体育计算机应用的研究。
1.高校体育计算机应用的领导。此项工作应有体育部(室)主要领导及有经验的中级、高级教师组成。主要职责就是制订计算机应用方案、实施方法、经费使用、人员配备及人才培养,并解决实施及应用过程中出现的问题。
2.多层次人才的培养。体育计算机应用管理的一系列特点,要求有一个多层次、合理的知识和智能群体。有高级程序员(负责体育系统的设计、体育系统的实现、优化、应用,全过程的活动)、程序员(负责系统的实现、优化和应用)、操作员(负责体育系统的应用)。从发展和长远的角度考虑,高校体育计算机应用管理要搞好,各类人员的知识、智能群体结构应合理。因此,必须注意: (1)在计算机软件人员中,必须注意培养负责体育系统开发和日常维护及优化的高、中级人员。
(2)在体育系统应用的人员中,要重视操作员的培养,为中、高级人员配备必要的助手及满足日常体育信息的输入、应用操作的要求。
(3)由于体育计算机应用的边缘性,在培养上述各类人员的同时,还应注意培养他们具有相应水平的硬、软件知识及各类体育知识,使他们能够逐步发展成为不同层次的具有较高水平的双学科的边缘人才。
3.增强软件的二次开发功能。由于计算机在高校体育领域应用的项目越来越多,范围不断扩大,功能不断完善,已开发的各个系统之间的联系也越来越密切。学校体育的发展和管理工作地不断完善,将对计算机在体育上的应用提出更高的要求,这就要求有二次开发系统的思想准备,增强软件的可维护性、灵活性和可移植性。
4.预留数据接口,为信息高速通道的开通做好准备。体育计算机应用管理系统与其他信息系统有着密切而众多的信息交流关系。随着计算机在各部门更广泛的应用,信息网络的广泛使用以及信息网络的开通,学校各个部门及学校之间的更大范围的联网,体育计算机管理信息系统不能孤立和封闭起来,除了从系统内部收集、使用数据外,还要从系统外部、其他体育管理系统收集信息和数据,实现体育信息和数据共享。
1.高校体育事务处理系统:高校体育底层管理系统。高校体育事务处理系统所处理的数据反映了事物的过程,主要目的是使用计算机代替人力处理大量的手工劳动,高校体育事物处理系统主要属于较低层次的体育管理。
国内迅速发展的计算机网络应用与相对滞后的网络管理系统应用形成巨大反差,计算机网络管理系统是根据计算机原理、计算机网络原理、计算机网络安全等技术研究出来的应用于计算机网络管理的产品,例如Openview、NetSight等都是被广泛应用的网络管理产品,这些产品多来自国外。本文结合计算机网络的组成与应用,对计算机网络管理系统应用的现状进行探讨,对计算机网络管理系统应用发展的方向进行整理、分析,从而正确地抓住计算机网络管理系统应用发展的趋势,更有效率地进行计算机网络管理产品的研究和计算机网络管理系统的应用实践。
计算机网络系统由硬件系统和软件系统构成,在计算机网络运行过程中,软、硬件的兼容性、可靠性对网络运行的稳定性、安全性极为重要。随着网络技术的发展,网络的开放性使各种信息资源有了更大的、更方便的共享平台,大大提高了信息资源的利用效益,网络的功能拓展特点,又使这些数据可以通过下载、打印等得到更广泛、更直接的应用。因此,在工作、生活中,人们对计算机网络的应用早已成为一种习惯。当前,我国计算机网络广泛地应用于军事、教育、医疗等各领域,网络的交融性、兼容性、开放性使其在应用过程中展示出很多优势。我国关系到国计民生的多个领域,都能较好地利用互联网+、大数据、云计算、物联网等技术开发出功能完备、实用性强的网络应用系统,大中型企业早已建立了自己的电子商务平台,通过网络宣传企业、营销产品等;银行行业也广泛开展了各种网上服务,如云闪付、手机银行等应用程序。网络视频会议、网络远程监控等功能已被当代人所熟知。在我国,虽然计算机网络应用的范围极广、发展极快,但由于很多原因,我国的计算机网络管理技术发展较为滞后,网络管理系统大多依赖国外计算机网络管理产品,这一现状对我国互联网的进一步发展造成了很大影响。华为、中兴等国内知名网络设备生产商所研发的网管系统,大多只针对自己企业生产的产品进行有效管理,跨平台、跨行业、跨厂商的网管系统还有待开发。同时,业界技术标准有待于进一步统一。
计算机网络管理在我国发展较晚,技术水平落后于世界先进国家,当前,我国所应用的计算机管理系统大多来自国外,很少有自主研发的计算机网络管理软件。我们在网络管理实践中发现,综合运用一个运行稳定、功能强大、操作简单、界面友好的网络管理系统是加强网络运维手段建设的重要途径,它可以直观反映网络设备的运行状态,链接利用率以及通过查看日志、分析端口状态等方式及时发现潜在的风险,为网络管理人员合理调度资源、规划升级现有网络、迅速排除故障、及时发现网络运行风险提供了重要依据。Openview、NetSight等网络管理软件大都来自国外。网络信息技术虽然在我国得到飞速的发展,但我国对于计算机网络管理系统软件的研究还不成熟,还需要加大力度。在美国提出“数字地球计划”的概念后,全球信息化已成为网络发展的必然趋势,网络管理系统的管理思想不断更新,更多的新技术、新手段应用于网络管理之中,大大地增强了网络系统运行的安全性、稳定性和可靠性。当前,我国计算机网络管理系统的应用现状主要表现在三个方面。
第一,我国网络管理水平较低。例如,我国的计算机网络管理没有通用的平台,各设备提供商技术标准还不够统一,系统不能相互兼容,经常是“单打独斗”,形成不了规模,在国际市场上竞争力较弱,企业之间、行业之间的网络数据交换存在一定的复杂性和风险,网络管理界面的不统一造成了网络应用中的一些障碍,影响了网络应用效率。在网络建设和管理的过程中,重建轻管、重用轻管的现象普遍存在,产生问题的根源有以下两点:一是够用就好。网络建设规划之初缺少前瞻性思考,只满足于现在的需求,对本行业网络需求的增长考虑不足。二是能用就行。这一点是导致网络建设标准不高的主要原因,一旦遇到棘手问题,网管人员常常感觉力不从心,无从下手,改建或重建的成本都很高,也会影响到现有网络的正常运行。
第二,在全球信息化时代背景下,我国虽然认识到计算机网络管理系统开发的重要性,也大力推进相关的研究,但由于我国的计算机网络技术起步较晚,与世界先进国家的差距较大,即便我们再努力,这一差距在短期内还是存在的。
第三,我国计算机网络管理系统过多的依赖国外产品,一方面,国外的计算机网络管理系统不一定适应我国网络应用的环境,另一方面,我国计算机网络管理对国外计算机网络管理产品的依赖增加了我国计算机网络应用的各种风险,不利于我国计算机网络综合水平的发展。例如,在高清网络视频会议应用过程中,各个会场的联通需要依赖网络,而网络管理多使用国外产品,在会议过程中,会议的一些内容是保密的,但这些数据对于网络管理的“后台”却是“不保密的”,这就增加了计算机网络应用过程中保密数据的安全风险。
计算机网络系统相关的软硬件发展极为迅速,特别是软件更新换代快,系统的性能、兼容性等都有很大提高,满足了网络发展的需要。当下,计算机软硬件的发展都很迅速,但是计算机网络系统本身的缺陷还未解决,软硬件兼容的细节问题及软件应用和发展的细节问题还不同程度存在。同时,计算机网络管理系统虽有发展,但发展方向模糊,不够明确。传统网络管理以“网络平台/应用程序”模式为主,主要针对数据的采集、事件管理、网络功能拓展等展开,如芯片节能技术能使CPU功耗得到很好的控制,集成内存控制器也是在计算机网络产品生产工艺提升的情况下实现的,但在计算机网络应用实践中,网络连接不稳定、文件丢失损坏等问题还不同程度的存在,并且网络应用的安全性随着计算机网络的发展得到了更多的关注和重视。在计算机网络信息技术迅速发展的大背景下,计算机网络管理系统应用的发展有很明显的趋势。
第一,计算机网络管理系统的应用将会继续向综合化、集成化发展,网络为用户提供的各项服务将会更加可靠、安全、方便。例如,数据网络系统服务,在大数据的支持下,各行各业数据库的建设将避免重复的录入、整理,大数据为信息需求方提供了庞大的数据支持,可通过互联网共享整合各类信息资源,进行深入数据挖掘,实现更大的利用价值。同时,计算机网络应用的安全性也会随着网络管理综合化进程得到极大发展。
第二,计算机网络管理系统的应用将会实现分布式网络管理,届时网络的管理将实现跨平台连接,数据交互更加安全、可靠、方便,减少了核心网管节点的负荷,提高了网络运行的效率。
第三,计算机网络管理系统的监控功能将会更加完善,计算机网络系统的运行也将更安全。Openview系统对计算机网络的管理使由无序发展到了主动控制阶段,用户可以通过产品的应用迅速控制网络,并可根据需要增加其他解决方案,使网络管理及监控更加智能化。NetSight网络管理系统也能实现网络安全的全网监控,使网络管理更为灵活,对于网络系统应用过程中的流量控制、警报指令等更为精准,并且能够自动调整网络设备配置、自动修复网络运行中的一些问题。对网络管理系统监控功能的进一步完善,能够使网络运行更加稳定、安全,实现了网络管理系统的智能化,使网络管理系统的应用更加简单、科学。此外,要重视网络软件开发的统一性、规范性,推进网络系统统一界面的发展。
综上所述,关注计算机网络管理系统应用的发展是我国社会发展的长久之计,业界同仁应尽快研究、开发出与我国网络实际环境相适应的网络管理产品,以提高我国计算机网络行业在国际上的竞争力,为我国计算机网络发展开辟更广阔的空间。
[1]王睿.计算机网络管理系统应用现状及发展前景[J].讯世界:下半月,2015(03):36-36.
计算机操作系统从不同的角度出发可以分成不同的类别。就用途角度而言,可将计算机操作系统分为专用和通用,专用操作系统是指用于控制和管理专项事物的操作系统,如手机操作系统,多以嵌入硬件的形式存在,拥有特定的途径。通用操作系统的功能较为完善,支持多种途径需要;就运行环境角度而言,分为单机操作系统和网络操作系统。下文基于计算机操作系统功能的角度,对计算机操作系统的应用进行介绍。
1.1 批处理系统的应用。批处理系统的应用具备批量性的特征,可以将要交给计算机处理的若干个作业组织成队列成批地交给计算机自动地按作业队列顺序逐个处理。批处理系统又可分为单道批处理系统和多道批处理系统,前者可以只能在计算机内一次性调入一个处理作业运行,而将其他作业存储在辅助存储器上,这种应用方式与单用户操作系统相本文由收集整理类似。1.2 分时系统的应用。分时是指两个或两个以上的事件按时间划分轮流使用计算机系统的某一资源。在计算机系统中若存在多个用户在不同时段使用同一个计算机,则这种计算机操作系统即为分时系统。时间片为分时的时间单位,通常情况下,一个时间片为几十毫秒。在分时系统时存在多至上百个终端,不同用户可以在各自的终端系统上运行作业。通过操作系统的管理,可以将cpu轮流分配到不同用户使用,若某个用户作业分配给另一个时间片继续执行时,则cpu会被自动分配到用一个用户作业。1.3 实时系统的应用。实时系统可以实时、及时地处理各项作业,并给出处理结果。一般情况下,实时系统使用时间驱动设计方式,使系统可以对任何事件作出及时响应。实时系统又可分为实际控制系统和实时处理系统,前者被广泛应用于飞行器、工业智能化控制、导弹发射等领域,后者则常用于航班查询、预订飞机票、银行转账等系统。1.4 网络操作系统的应用。网络操作系统实现了不同地域各具独立处理能力的多个计算机系统共用一个工作环境,通过利用通信设施进行互联,以达到共享资源、形成整体网络的目的。网络操作系统不仅具备单机操作系统的所有功能,还具备管理网络资源能力,在同一时间段支持多个程序运行。1.5 分布式操作系统的应用。分布式操作系统是利用通信网络将多台计算机系统相联,消除各个计算机之间的主次之分,实现资源共享。一个完整的商用操作系统必须实现批处理系统、实时系统、分时系统、分布式系统和网络系统的同时应用。
(1)手工处理阶段。在这个阶段中,没有与计算机相适应的操作系统及相关软件,并且计算机技术在该阶段仍旧处在电子管时代,其运算速度相关之缓慢。当用户借助计算机语言编制程序时,计算机运行会占据相当大的资源,几乎所有的上机处理任务都需要通过手工处理来完成。(2)批处理阶段。该阶段克服了以往手工处理的缺陷,进一步实现了计算机作业的自动化,大幅度提高了cpu和输出输入设备的使用情况,显著提高了计算机系统的应用处理能力。(3)多道程序系统。这是在单道批处理的基础之上发展起来的,它通过组织作业使cpu总有一个作业可以执行,进而大幅度提升了cpu的利用效率。(4)分时系统。这是在前两个系统没有完全实现人机交互目标的基础上发展而来的。分时操作能够将计算机处理器的运行时间划分为多个较短的时间片,并按照时间片轮流将处理器分配给各个联机使用,这样用户便可以利用本身的总段向系统发送相应的操作及控制指令,完成所需的运作。(5)实时系统。虽然分时系统已经能够使用户获得比较满意的效果,但却仍旧无法实现将计算机用于生产过程的实时控制当中,在这一需求的推动下,实时操作系统随之诞生,它能够实现对整个生产过程的实时控制,同时还可以实现对生产现场各种重要数据信息的采集,并对采集回来的数据进行分析处理,线)多处理系统。该系统试图从计算机的结构体系上对系统各个方面的性能进行完善,它的出现有效地增加了计算机的吞吐量,从而为用户节省了大量成本,系统可靠性也随之显著提高。(7)网络操作系统。该系统是建立在网络和
通信这两技术的基础之上,它属于两者有机结合的产物,目前常用的网络操作系统主要有两种模式,及客户模/服务器模式和对等模式。(8)分布式系统。该系统是在集中性系统的基础上发展而来的,其具有以下特点:并行性、分布性、共享性和透明性。
为了适应当前计算机网络的发展,计算机操作系统应当朝着以下方向发展,具体内容如下:
在当前的操作系统设计中较为突出的一个设计理念是将系统中更多功能及成分提升到更高的层次中运行,同时留下一个相对较小的内核,以此来实现系统最基本的核心功能,我们将这种技术称之为微内核。
(1)微内核的结构形式。将最基本的系统功能保留在内核当中;将大部分功能转移到内核之外,并保证每个系统功能都可以独立的形式存在并提供相应的服务;在内核以外的用户控件中既包括服务进程又包括应用进程。(2)主要成分。中断及异常处理机制;处理机调度机制;各个进程之间的通信机制;与服务功能相关的基本机制。(3)实现过程。从微内核的字面涵义上理解,其实现过程中最为关键的问题之一是微小。想要真正做到这一点离不开策略分离以及实现机制这两个关键性概念。由于微内核中比较重要的是进程之间的通信以及中断处理机制,为此,下面对实现过程进行简述:首先,需要完成各个主要进程之间的通信机制;然后完成中断处理机制。这样便可以实现微内核。其具有以下特点:安全可靠、接口一致、可扩充性、灵活性、兼容性、支持分布式系统等等。