時間：2022-05-30 09:22:38
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機系統應用，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
目前，我國電力企業營銷發展存在著一個普遍性問題，即計算機技術應用嚴重不足。眾所周知，電力行業是公共服務行業，是企業對外窗口，但目前我國電力營銷的科技化程度還較低，電力企業存在一方面營銷輔助業務系統還不夠成熟，另一外面是各個系統相對孤立的情況，使得電力營銷系統中的信息資源無法流通，對客服服務質量造成了影響。因此將計算機系統引進電力營銷是十分有必要的，如此一來不僅能夠提高電力企業的工作效率還能夠為客服提供更優質的服務，同時還可節約不少資源，從某種程度上提高電力企業的經濟效益。
1 計算機系統在電力營銷中的工作職責
計算機系統具體應用于電力營銷過程中，就是要建立并完善一整套電力營銷管理系統，其工作職責主要包括系統規劃、系統分析、系統設計、系統實施和系統運行與評價五個大方面，下面將一一做出具體介紹。
1.1 系統規劃
（1）對計算機系統在電力營銷中的目標及管理系統結構進行確定，系統目標主要對計算機系統的關鍵功能和信息起決定性作用，而結構規劃則是對計算機系統的總體功能做出具體規劃，其中還包括計算機系統的各子系統的具體規劃。
（2）系統規劃還有利于電力企業進一步了解市場行情趨勢，隨著我國經濟社會的飛速發展，電力營銷也必須與時俱進地進行營銷機制革新，根據社會發展的現實需求轉變觀念，逐步建立適應市場需求的電力營銷系統，并通過向公眾提供優質高效的服務獲得更多經濟效益。
（3）系統規劃有利于電力企業分析自身存在問題，不容諱言，當前我國電力企業管理過程存在諸多問題，而這些問題必須得到盡快解決處理，對電力營銷管理系統進行開發則是很好的解決方式，更有利于推進電力營銷的信息化水平。
1.2 系統分析
以計算機系統為基礎的電力營銷管理系統的建立，主要是對已有信息開展調研，并通過多種方式方法對獲取信息進行描述處理，進一步分析其科學性和合理性，并為新系統提出可行性分析方案。新系統的可行性分析方案更傾向于規劃新系統內部功能，如子系統的分解功能等，在此基礎上，還對新系統管理模型進行規劃，設置新系統的具體業務范圍，進一步優化電力企業的優勢資源，銜接溝通好現有業務，最終建立起電力營銷最為全面的信息化業務管理系統。
1.3 系統設計
系統設計主要是根據系統分析得來的功能信息關鍵數據，對新系統進行具體的模塊化設計，并確定其應用軟件結構。在對新系統進行設計的過程中，要充分考慮電力企業的管理流程和機制，使新系統能夠與各崗位密切聯系，并能夠使新系統的設計模塊具備獨立的業務功能，各模塊之間能夠相互配合，系統整體功能能夠不斷得到拓展和升級。同時，在對新系統進行設計的過程中，要設置有詳細的糾錯功能，系統可以自由建立運行日志，從而可以對相關錯誤進行實時跟蹤。
1.4 系統實施
所謂系統實施，主要是建立系統所需要做的準備及具體安裝調試工作，主要包括對硬件的招標購置及安裝調試。根據系統設計所設計的系統模塊的功能對硬件進行組裝調試和系統測試等工作，讓系統能夠進入良性化運行軌道。同時，在對系統進行框架建立時，要充分考慮我國市場經濟的趨勢及需求，關注電力體制機制改革。
1.5 系統運行與評價
所謂系統運行與評價，指的是要對新建成的系統進行日常維護和管理，并對其綜合性能進行合理科學化評價。將計算機系統進入電力營銷領域，就是要引進國外發達國家的技術和管理方式，并打造有自身特色的現代化管理模式和全方位服務模式，從而進一步提升電力企業的核心競爭力和服務能力，為我國的電力企業在國際化發展中贏得良好聲譽的同時，實現電力營銷業務的信息化規范化，并實現對此項業務的過程跟蹤與質量監控。
2 計算機系統在電力營銷中的具體應用
（1）科學化計量平臺，主要是對電力企業涉及的計量數據進行管理和分析。
（2）客戶服務平臺，主要是開設各類業務咨詢和查詢服務，是對外業務的窗口。
（3）電力營銷平臺，對電力企業給客戶提供的相關數據進行處理，可覆蓋客戶用電、變更申請、日常抄表、電費收取等各類業務，主要是以客戶為中心進行流程管理的綜合應用平臺。
（4）地區調度自動化平臺，主要是對狀態進行估計，對用電負荷進行預報，起到實時采集和監控電網數據，并分析電網穩定系數的實際作用。
（5）配網自動化平臺，主要是根據企業配電管理工作，對配網的當前狀態進行監控，并實現數據維護和查詢統計的基本化功能，可以用于分析停電范圍等。
（6）在線管理平臺，主要是應用于各變電站的計量信息統計，同時還可實現對主網線進行監控分析。
（7）MIS信息管理平臺，此平臺蘊含多個子系統，包括調度管理子系統、變電管理子系統、安全監察管理子系統、科技管理子系統等，主要是對電力企業的綜合信息開展管理，可以說是電力營銷信息化管理的核心所在。
（8）財務管理平臺，主要是對電力企業的賬務明細和財務指標及報表進行管理和分析，用于處理各類財務具體信息。
3 計算機系統在電力營銷中的建設原則
（1）以客戶為本的服務原則。在當前我國經濟社會的大前提下，企業要想在激烈競爭中脫穎而出，就必須把客戶的需求放在首位，對于電力企業來說尤為如此，因為電力營銷是對外窗口，其所有業務都必須以滿足客戶需求為本，只有當客戶的需求得到了相應滿足，電力企業才能在獲得更多經濟效益的同時，實現長遠發展。同時，對于電力企業來說，要善于把握相應的客戶群體，了解他們的潛在需求，為不同的客戶提供個性化服務，最終建立一個能夠為客戶提供優質服務的電力營銷平臺。
（2）以效益為本的管理原則。如今，我國的電力企業實現了跨越式發展，電力產品的銷售形式也發生了相應轉變，由計劃用電轉為主動營銷，電力市場也由壟斷市場向買方市場過渡。因此，電力企業必須擴大客戶群體，提高電力產品的銷售量，同時在內部做好成本管理控制，將企業效益放在第一位。將企業利益放在第一位又意味著必須要以客戶為中心才可能實現持續經營。
總之，電力營銷是實現電力企業效益目標的直接環境，因此必須利用更新的營銷管理系統才能夠從內部首先優化管理機制和管理流程，再次才能為客戶提供更好更優質的服務。因此，計算機系統應用于電力營銷中時，盡可能利用其優勢來為客戶提供方便、快捷、優質的服務，同時又要改變企業內部傳統的管理模式，把先進的主動分析預測模式運用到企業內部營銷管理中來。
4 結束語
電力營銷是我國各大電力企業獲取經濟效益的重要途徑，因此必須高度重視其質量與能力。把計算機系統應用于電力營銷之中，不但能夠為電力營銷工作提供網絡技術基礎，而且能夠實現良性化管理，杜絕以往死板陳舊的管理模式，更有利于電力企業制定適合市場發展的戰略規劃，向廣大客戶提供優質服務，最終使電力企業在激烈的市場競爭中贏得先機。
參考文獻：
關鍵詞：虛擬化技術；計算機系統；應用
近年來計算機系統復雜性越來越強，尤其是高性能計算機在性能不斷強化的同時規模與部件也在不斷增多，因此計算機系統的管理以及使用困難性也不斷增高。因此虛擬化技術被應用于高性能計算機系統中，解決了高性能計算機系統在應用和管理各種問題。本文從虛擬化技術應用于高性能計算機系統論述虛擬化技術給計算機系統帶來的革命性意義。
1 虛擬化技術概述
虛擬化技術誕生于上世紀60、70年代，主要用來支持計算機高層軟件以便為用戶提供更多的軟件應用環境。隨著科技的發展，個人計算機的普及以及操作系統功能的發展，計算機操作系統功能越來越強，而計算機的安全性卻越來越差。研究人員通過借助虛擬化技術解決計算機系統出現的問題。虛擬化技術是指的是將不同的計算機的運行程序全部置于虛擬機上并運行，因為虛擬機之間具有隔離性，從而使得各計算機系統安全性得到提高[1]。
2 虛擬化技術在高性能計算機系統中的應用
目前，虛擬化技術應用于高性能計算機最主要是用于整合異構資源。這一點Cray公司已經開發出了具有智能性的自適應超級計算技術[2]。同時已經有不少研究開始將虛擬化技術應用于系統容錯和虛擬環境的構建中，這種設想主要是通過借助虛擬化技術實現計算機提高編程模型當中的抽象層次達到減少系統出錯的目的。另外虛擬化技術中預測性能的高效性可以促進現代碼的優質運行。
3 虛擬化技術在高能計算機應用存在的問題
3.1 開銷費用問題
傳統的服務器使用虛擬化技術會帶來另外的開銷問題。特權運行模式使得Guest OS在運行過程中陷入虛擬機中，從而導致設備訪問時間增長，這就與高性能計算機的要求恰好相反。因此將虛擬化技術用于高性能計算機中必須進行虛擬機優化設計，從而實現真正的系統的優化[3]。
3.2 虛擬機協同問題
高性能計算機系統應用虛擬化技術較傳統的服務器更為復雜，不能僅停留在對服務器底層硬件設備的抽象上。尤其是具有多維異構的計算機需要在多個節點建立虛擬機，因此在高性能計算機中使用虛擬化技術時會出現多個虛擬機需要進行協同才能構成龐大的互聯系統。這還需要相關研究人員對協同機制進行研究。
3.3 虛擬內存的問題
只有一次性的部署上千個虛擬內存才能支持計算機應用程序的發展，這與傳統的計算機區別較大，如此龐大的虛擬內存如何實現動態的部署、采用較低的系統開銷較快的開動虛擬內存以及如何進行虛擬內存管理是高性能計算機必須解決的問題。
3.4 系統兼容性問題
虛擬化技術使用后會對高性能計算機的硬件系統進行抽象，這種改變將會變更計算機用戶能見資源的組織形態，導致用戶無法適應虛擬化的使用要求。這要求研究人員研制出編譯器、并行函數等編程模型。
4 虛擬化技術在計算機系統應用趨勢
4.1 構建專門的虛擬環境
高性能計算機之所以功能強大與其運行環境具有較大的影響，因此運行環境的不同對計算機的運行具有一定程度的影響。研究人員借助虛擬化技術可以實現在小規模的系統中開發出龐大的系統運行環境，從而實現計算機的應用程序在最佳的環境中運行，實現計算機的便捷操作。同時借助虛擬化技術能夠為高性能計算機研發特殊的支持，如虛擬機可以對虛擬內存進行多個虛擬內存進行通信狀態的監控，從而再次強化高性能計算機功能。
4.2 實現異構資源的重組
計算機結構隨著科學技術的發展正逐步向異構方向發展。只有克服異構系統的管理和使用問題才能切實發揮虛擬化技術的優勢。采用虛擬化技術對計算機硬件資源進行抽象從而達到隱藏異構性的目的，實現一個客戶在同一的環境中使用異構系統。
4.3 強化系統的可靠性和容錯性
高性能計算機在規模上將會越來越大，計算機部件的復雜性也在不斷增強，發生故障的可能性也在不斷增大。但是使用虛擬化技術可以實現虛擬內存的隔離，這就是說如果某一軟件操作錯誤影響的僅有一個虛擬內存，同時通過虛擬內存的遷移作用可以快速恢復正在運行的程序，防止程序的中斷。
4.4 增強系統安全性
虛擬化技術之所以被用于高性能計算機主要目的之一就是為了提高系統的安全性。虛擬機對加載的虛擬內存以及應用程序進行可信度檢查，進行病毒掃描，確保虛擬內存運行的正確性，這樣可以有效增強計算機系統的安全性。
5 結語
虛擬化技術已經成功的應用于臺式計算機服務器中，虛擬技術的發展將會使其更好的應用于高性能計算機或其他領域，從而不斷擴大虛擬化技術對人類的作用，促進人類文明的發展。
[參考文獻]
1分析航線的疏密度
在筆者的調查和分析中發現，空中交通的擁堵，在很大程度上是由于航線密集造成的，而空中的航線總是分布不均，在多次的優化后，依舊有很多地方航線十分密集，比如北京和上海地區的航線就尤為密集，而很多地方航線稀疏，甚至像等偏遠地帶缺乏航線的設置。這就需要計算機做出這種疏密度的分析，為飛行流量管理中航線優化的方面提供參照。計算機系統的分析功能是遠遠強于人腦的，而在飛行流量的管理中，分析的環節必不可少，所以我們在人工分析的同時，必須利用好強大的計算機系統作為分析的支持，為分析的準確性提供保障，為飛行流量管理的進一步優化提供參考。
2注重計算機系統的監測作用
隨著科技的發展和技術的進步，我們完全可以為飛行流量的優化做出多方面的改善，但這種書面上的改善是否能真正發揮作用，還是需要我們進行監測的，也許一個流量管理優化計劃已經在理論上成熟，甚至在評估中獲得高分，但實踐才是唯一的檢測標準，方案能否真正適用，只有在實踐中才能證實。但是飛行方面的監測工作是不能通過純人工進行的，所以在監測方面，我們更依賴于計算機系統，針對這種情況，我們要注重計算機檢測中的以下方面：
2.1監測飛機飛行狀況空中流量管理歸根到底是對飛機的管理，所以飛機的飛行狀況是需要監測的首要方面，其中飛行偏差是一個重要監測對象，我們要利用計算機對飛機飛行的偏差做出準確的監測，以為航線的優化提供參考。
2.2監測航線的適用情況筆者調查發現，現在的地球環境很不穩定，而飛機飛行的空間環境也是瞬息萬變的，所以對航線適用情況的監測是必要的。比如，大氣氣壓、氣溫等都會對飛機的飛行造成極大的影響，所以我們要對航線的整體情況進行實時的監測，保證航線的合理性和飛行的安全性。
2.3監測管理方案的實施情況我們也許已經對飛行管理做出了很大的努力，也制訂了相應的方案，但這些方案的實施情況如何，是需要監測的，我們對方案合理性的了解，也是需要通過監測得到的，所以，注重計算機系統對方案實施情況的監測是十分重要的。這些監測數據是飛行流量管理中所必須的，因而做好這一監測也是檢測中的重要一環。任何管理都離不開監測，但對行方面的監測，我們當前還只能依賴于計算機系統，所以我們必須認真并充分發揮計算機的這一功能，讓它真正能有效的作用行流量的管理，飛行流量管理中，需要計算機監測的方面必然不止這些，但筆者認為，這些方面是必不可少的，也希望拋磚引玉，得到讀者們的更多更好的建議和補充，為計算機系統監測功能的充分發揮做出更大的貢獻。
3結語
當代社會，經濟和科技都得到了大幅度的發展，航空運輸已成為越來越受重視的運輸方式，空中交通的擁堵問題也逐漸進入了我們的眼界，因此飛行流量的管理壓力越來越大，但隨著信息時代的到來，計算機系統能有效的為飛行流量的管理提供支持，所以我們必須注重計算機系統對飛行流量管理的作用。本文中，筆者已經從個多個方面介紹和分析了計算機系統的作用和運用方式，希望能引起飛行流量管理者的注意希，以期為我國飛行流量管理工作的發展提供參考。
作者：謝玥 單位：民航華北空管局
關鍵詞：問題驅動；計算機系統結構；教學方式；教學效果
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）14-0145-02
“計算機系統結構”（Computer Architecture）一詞的含義有多種說法，并無統一的定義。它是Amdahl等人在1964年提出的。他們把系統結構定義為由程序設計者所看到的一個計算機系統的屬性，即概念性結構和功能特性。這實際上是計算機系統的外特性。《計算機系統結構》課程研究計算機系統結構演化以及影響計算機軟硬件系統設計，《計算機系統結構》研究的內容主要包括：數據表示、尋址方式、指令系統、中斷系統、存儲系統、輸入輸出系統、流水線處理機、超標量處理機、互連網絡、向量處理機和并行處理機等，使學習者能夠比較全面地掌握計算機系統的基本概念、基本原理、基本結構和基本分析方法，并建立起計算機系統的完整概念。
基于《計算機系統結構》課程的特點，傳統的授課模式和方法往往不能達到教學目的。許多學生在學習《計算機系統結構》課程時會認為乏味無趣，無法領會該課程的學習目的，最終導致學生的學習效果不理想。結合高等教育的培養目標和學生的特點，考慮學生面臨的就業問題，采取怎樣的教學方法如何培養學生分析問題、解決問題的能力，使他們畢業之后能較快地適應工作需要，成為高等院校教育中的一個亟待解決的問題。[1]針對上述問題，本文提出問題驅動法來彌補《計算機系統結構》教學中的弊端。
一、問題驅動法
所謂問題驅動法就是在學習過程中，在問題的驅動下，緊緊圍繞一個主題，進行自發的探索和相互協作的學習，完成教學任務的同時，引導學生產生實踐活動，形成良好的學習習慣。問題驅動是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學法，要求任務的目標性和教學情境的創建，使學生帶著真實的問題在探索中學習。[2]問題驅動式學習旨在通過獨立分析和解決問題的過程來培養學生自主學習能力以及解決具體問題時的協作學習的能力。所謂的自主學習，就是以學生作為學習的主體，通過學生自己的努力，自覺、主動、積極地獲取知識。它要求學生在學習過程中獨立地分析、探索、實踐，充分發揮自身主動性，根據自身行動的反饋信息來形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方法。協作學習是在自主學習的基礎上，通過小組協商討論的形式，進一步加深對知識的理解和認識。學生通過協作學習，可以看到問題的不同側面和解決方案，拓寬了學生解決問題的思路，對知識點也會有新的認識與理解。在計算機系統結構的實驗教學部分，重點培養學生自主學習與協作學習相結合的能力，具體實施時將實驗題目設計為必做題目和選做題目。教師制定必做題目，可以有目的地幫助學生夯實基礎知識。教師在制定實驗題目時應注意以下幾個方面：一是選用難易適當的題目，通過該題目，學生能夠較容易地理解和掌握計算機系統結構的基本理論與方法；二是題目要緊貼學生的日常生活和學習，有助于激發學生的學習興趣，調動他們的積極性；三是題目要充分應用到理論知識點，理論與實踐相結合，真正達到學以致用，增強學生的實踐能力，激發他們潛在的學習興趣。[3]這種問題驅動式的教學方式，不僅激發了學生自主求知的欲望，而且讓學生也體會到了實驗成功的喜悅。選做題目注重培養學生的實踐操作能力以及創新思維。在此階段教師以“導師”的身份出現，學生充分發揮主體作用，變過去“被動”學習為“主動”學習，在教師的指導和幫助下，主動搜集和查閱一些參考書、網絡學習資源，通過自主探索和協作學習找出解決問題的方法，提高自主學習能力。當學生在解決問題時，可自由組合成組，2～3人適宜，明確分工，發揮各自長處，協作完成學習任務。教師對整個組的進程進行跟進指導。小組可以定期開小組會議，大家圍繞一個主題展開討論，取長補短，充分發揮共同學習、協作的精神，共同完成任務。所有題目采取一組一題制，避免抄襲。由此一來，學生在問題驅動的環境下，將生硬的課程知識生動具體地應用到實際項目中，進而對計算機系統結構中的重點、難點知識進一步完善和重構，有效提升了自身的實踐操作能力。
二、“計算機系統結構”教學問題的有效設計
在設計問題時，必須考慮到學生現有的知識結構和能力水平。問題可分為了解、理解、掌握三個層次。了解指能夠記住或復現已學過的知識和操作方法；理解指對已學習過的知識及操作方法能夠用自己的語言進行表述、判斷和運用；掌握指能用所學過的知識和操作方法去解決簡單問題。在本課程中，了解是指初步理解硬件的工作原理；理解是指學會進行硬件分析并且能夠完成實驗；掌握是指能夠按要求設計硬件電路并且在做實驗時能有錯誤立即自我糾正[4]。筆者設計如下驅動問題：
第一個問題：驗證運算功能發生器（74LS181）的組合功能。要求熟練掌握各個引腳功能，在實驗中完成各種運算，并且理解利用74LS182設計16位超前進位加法器。
第二個問題：掌握靜態隨機存儲器RAM工作特性及數據的讀寫方法。并且要求了解計算機系統中使用的主要幾種存儲器的性能參數，工作原理和優缺點；學會存儲器的位擴展、字擴展和位/字擴展方法。能夠按照題目要求設計各種容量和字長的存儲器；如何使用并行存儲器來提高存儲器的訪問速度？
第三個問題：（1）掌握微程序控制器的組成原理。（2）掌握微程序的編制、寫入，觀察微程序的運行。
第四個問題：（1）在掌握部件單元電路實驗的基礎上，進一步將其構造成一臺基本模型計算機。（2）為該模型機定義五條機器指令，并編寫相應的微程序，調試掌握整機概念。要求首先設計數據通路框圖及微程序流程圖。[5]
第五個問題：多核技術中的并行體系與多核體系結構包括哪些知識點？
三、建立起自主探索與協作的實踐環節
問題驅動式學習旨在通過獨立分析和解決問題的過程來培養學生自主學習能力以及解決具體問題時的協作學習的能力。所謂的自主學習，就是以學生作為學習的主體，通過學生自己的努力，自覺、主動、積極地獲取知識。它要求學生在學習過程中獨立地分析、探索、實踐，充分發揮自身主動性，根據自身行動的反饋信息來形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方法。協作學習是在自主學習的基礎上，通過小組協商討論的形式，進一步加深對知識的理解和認識。學生通過協作學習，可以看到問題的不同側面和解決方案，拓寬了學生解決問題的思路，對知識點也會有新的認識與理解。
四、建立起公平的實驗評價環節
教師對學生的實驗結果給出正確的評價，同時在實驗結果的基礎上擴展縱向或橫向思維，拓寬學生的思路，激發學生對計算機系統結構的學習興趣和競爭意識。在課程中，以小組為單位來完成實驗，然后大家交流心得，相互點評。評價的標準如下：一是在實驗中反映出學生對計算機系統結構知識點的掌握應用情況；二是小組內部成員的合作溝通能力；三是學生自主學習能力；四是學生的創新能力等。當要求學生在大家面前展示自己的實驗結果時，他們往往會完成得更好，細枝末節的問題也會考慮到。與此同時，同學間的相互交流能夠集思廣益，取長補短。通過實踐證明，公平的實驗評價環節是有效的、很有必要的，能鞏固知識、完善結構、開闊思路。[6]
五、總結
基于“問題驅動”的教學模式有很多，在《計算機系統結構》課程中就是讓學生在一個個典型的硬件工作原理和硬件處理“問題”的驅動下展開教學活動，引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地解答一系列“問題”，從而得到清晰的思路、方法和知識脈絡，在解答“問題”的過程中，培養學生分析問題、解決問題以及掌握計算機硬件工作原理和處理信息的原理。進一步理解計算機軟件和硬件的協同工作機制，從而激發學生的求知欲望，提高學生的實戰能力。
參考文獻：
[1]劉夢龍.運用任務驅動教學法培養學生自主學習和協作學習的能力[J].職大學報：自然科學版，2003，（02）：115-116+54.
[2]王治.“任務驅動”教學法在《計算機系統結構》教學中的應用[J].硅谷，2009，（11）：155.
[3]鄧家宏.試論基于任務驅動的信息技術課程教學法[J].四川教育學院報，2005，（Zl）：170-171.
[4]張晨曦，王志英.計算機系統結構[M].北京：高等教育出版社，2008：43-47.
【關鍵詞】計算機；系統控制；汽車性能；檢測
隨著現代科學技術的進步,特別是計算機技術的進步,汽車檢測技術也飛速發展，迫使汽車檢測站由過去人工定性檢測開展到半自動化檢測，這是一個不時探究和完善的過程，由于我國汽車檢測技術起步較晚，加之一度時期汽車工業沒有作為支柱產業，汽車保有量少，招致我國汽車檢測技術開展較遲緩，不少地域嚴重短少汽車檢測專業技術人員，即便在科學技術昌明的今天，由于從事汽車站計算機控制系統的單位良莠不齊，為數不少汽車檢測站計算機控制系統仍存在許多不盡如人意的地方。
1.汽車綜合性能檢測的重要性
目前我國已成為世界范圍內機動車保有量提升速度最快的國家之一，進一步全面推進了汽車領域各行業的擴充發展。就技術層面來講，在汽車行業中計算機系統應用發展水平實現了突飛猛進的提升，其在汽車出廠前后的測試性能、監控與檢測等層面均發揮了無可取代的重要作用。
2.計算機系統在汽車綜合性能檢測站中的應用
2.1 計算機系統在汽車性能檢測中的應用
隨著汽車檢測水平不斷提升，其中以PLC系統、面向對象、DCS系統、模塊化系統應用最為廣泛成熟。面向對象系統是汽車性能測試中典型利用的基礎控制模式，主體針對應用特定對象展開對系統的二次開發與設計，其中二次開發核心在于專用系統、結構、部件與應用軟件，具有較強的針對性，可令檢測汽車性能系統實現價格低廉、緊湊，一體化儀控、電控與計算機控制等現代化測試目標。
2.2 計算機系統在汽車故障檢測中的應用
經過深入研究開發，當前我國汽車故障維修檢測領域發展已具備一定規模，由傳統完全依賴檢查人員實踐經驗與感覺展開的診斷發展成為采用專業先進設備進行全面的診斷檢測維修。較多綜合汽車性能維修檢測站均科學應用了計算機檢測控制系統，并引入了信息維修管理體系，在一定層次上實現了維修檢測的科學化與自動化操作管理。
2.3 計算機系統在汽車管理檢測中的應用
汽車管理檢測中計算機系統主要用于對汽車多站點動態檢測網絡管理系統的搭建及輔助，基于計算機信息科學技術我們可有效服務道路管理運輸部門實現對多項汽車檢測站測試數據的實時傳輸以及結果檢測的自動化判斷，對二級維護車輛進行準確備案，進而實現對各類道路車輛運輸技術水平狀況的動態實時監控以及對相關價值化信息的高效自動化傳輸，同時還可有效監控維修汽車企業二級維護車輛的一次合格率，起到嚴格的督促管理作用。我們可將此計算機動態檢測管理網絡系統全面應用于各類管理運輸部門與相應檢測服務站，合理實現自動化信息傳遞與高效性車輛維修檢測管理，滿通部各項管理建設要求。
2.4 計算機系統在汽車監控中的應用
（1）車載端計算機控制系統的職能歸納
首先，精確定位:車載監控終端全天候24小時連續不斷的接收GPS衛星信號，從而為系統提供車輛的位置和速度，定位精度可達10米。其次，記憶功能:車載監控終端具有存儲車輛位置/模擬量/異常信息的功能，而且可存儲長達兩個月的車輛位置/模擬量信息。第三，控制功能:車載監控終端接收到監控中心的控制命令后，對車輛執行控制動作。第四，通信功能:在GSM網絡覆蓋范圍內，車載監控終端可與監控中心進行數據交換。最后，防劫報警職能:在車輛遭受搶劫時，駕駛員觸動一個隱蔽報警按鈕，即可在自保的同時等待援助。
（2）監控端計算機控制系統的職能歸納
首先，數據預處理:通信服務器從Internet上接收到車輛的信息之后對信息進行初始的驗證、校驗、數據日志處理。并將待處理的信息分發給有處理能力的監控終端。其次，數據跟蹤:將移動車輛的實時位置以列表的方式顯示出來。第三，跟蹤監控功能:服務器端可以實現對多終端的跟蹤監控，系統實現采用TCP/IP協議，采用此協議是因為該協議可以保證信息傳輸的可靠性和實時性。第四，報警功能:終端設備報警分為預報警，實際報警，以及報警解除三級報警狀態，這主要為了避免誤報警情況發生，當服務器端收到終端設備預報警信息，則彈出報警對話框，并且在預報警車號列表框中列出發出預報警信息的車號，雙擊其車號可以使系統定位到該車上，預報警情況不會使系統自動定位該車號的終端。
3.汽車綜合性能檢測站發展趨勢
目前，國內各汽車檢測站的計算機控制系統根本上是各自獨立、步調一致的，并且沒有統一的數據接口，使各汽車檢測站取得的寶貴檢測數據材料無法進一步地開發應用。隨著計算機技術、網絡技術的日趨完善，汽車檢測站已不再是獨立的個體，而是經過網絡構成一個大的系統。各省以地市為節點，經過專線或寬帶聯絡起來，以中心站為中樞延伸到全國，從而完成信息資源、硬件資源和軟件資源共享，完成車輛技術信息化管理。汽車檢測站將成為一個智能化檢測體，真正使汽車檢測站成為檢測市場的“CT”站，逐漸在汽車管理上完成制度化和規范化，在檢測技術上完成自動化和智能化。
3.1 遠程接人VPN方式
該系統網絡構造采用散布式協作處置Client／Server（C／S）構造及開放式的網絡TCP／IP協議，全網由市運政管理部門信息中心LAN，遠間隔各區縣汽車檢測站分信息中心LAN，經過公共網絡Internet或專線銜接。VPN方式的缺陷是：傳統VPN方式的顯著缺陷就是會招致網絡性能降落，從而影響企業用戶的信息溝通。
3.2 寬帶網接人方式
市運政管理部門信息中心和各汽車檢測站采角局域網構造，經過寬帶網停止通訊。網絡采用c／s構造，基于Windows2000Server網絡操作系統，SQL Server2000大型網絡數據庫，提供開放式數據接口。
汽車檢測站內部一切工作站構成一個C／S構造的局域網，擔任處置汽車檢測站內部的各種檢測業務。C／S構造局域網寬帶網接人方式的缺陷是：當用戶數量增加時，性能會明顯降落；客戶端都要裝置應用程序，系統擴展維護復雜，代碼可重用性差，維護和晉級本錢十分高。
3.3 廣域網B／S構造方式
市運政管理部門信息中心和各汽車檢測站采用廣域網Brower／Serverr（B／S）構造方式，經過公話網（ISDN／PSTN）撥號銜接。網絡采用B／S構造，客戶機上只需裝置一個閱讀器（Browser），如Internet ExPlorer，效勞器裝置Oracle、Sybase、Informix或SQL server2000等數據庫。閱讀器經過Web server同數據庫停止數據交互。SQL server2000大型網絡數據庫，提供開放式數據接口。其數據集中存在于檢測中心的中央數據庫，可有效地維護數據的平安。
特別是運政管理部門為了可以及時牢靠地控制第一手數據材料，監視各個汽車檢測站的工作質量，制定各種剖析辦法，制定管理決策的請求，對客戶端的需求是千變萬化的，所以基于B／S構造方式的網絡系統，采用構建式軟件開發形式，完成圖形化、流程化和非編程化的軟件開發；用戶能夠基于組件拼裝完成軟件開發，無論是邏輯處置還是頁面交互，都經過組件構建，無需專業編程人員，能夠隨需而變，特別合適當前運政管理部門和汽車檢測站管理的需求。
關鍵詞：兒童保健；系統管理；計算機
【中圖分類號】R471【文獻標識碼】A【文章編號】1672-3783(2012)04-0063-01
開展兒童保健服務是社區衛生服務的重要內容，兒童保健服務走入社區是社區兒童的現實需要[1]。應用計算機對0-3歲兒童進行保健系統管理，使我科兒童保健管理工作出現一種新的運行模式，并取得了令人滿意的實際效果。現對我院2009-2011年3年管理資料進行了回顧性分析。
1 對象及方法
1.1 對象:主要對懷柔區龍山轄區出生的新生兒常規登記建卡，進行系統管理一直到三歲。嬰兒出生后，兒保醫師對其進行新生兒訪視，隨后進行登記體檢，由電腦打印首次及預約未來體檢時間。兒童按1個月，3個月，6個月，9個月，1歲，1.6歲，2歲，2.6歲，3歲的預約時間前來體檢，體弱兒、高危兒則按需增加次數。
1.2 計算機管理:建立檔案：新生兒訪視后錄入兒童姓名、性別、出生日期、出生情況及家庭情況等兒童基本信息；定期健康測評：以《WHO 0-6歲兒童身高、體重參考值〉評價標準》及WHO推薦的W/H’H/A’W/A三項指標綜合評價法進行健康狀況的評價；營養/發育指導：健康評價后，計算機按兒童不同月齡給與膳食營養方面的喂養指導；對不同月齡兒童在大運動，精細運動，語言與社會適應能力等方面列出詳細的訓練方法，指導家長及時進行早期教育；建立體弱兒管理檔案及高危兒監測網等；資料統計分析等。
1.3 保健管理:對兒童體格生長發育，膳食營養，智能發育及缺陷疾病等系統地進行檢測、評估指導和干預。兒童體格生長評價取WHO標準，作綜合評估，智能發育主要參照小兒神經精神發育過程（DST）有關內容進行初步篩查；膳食營養與患病（缺陷疾病）通過詢問，查體與輔助檢查綜合判斷；保健干預指導按年齡段進行并滿足個體化需求，配合家庭式干預模式。
2 結果
2.1 系統管理就診情況:2009年-2011年3年系統管理人數（建卡數）分別為1567人，1604人，1598人，合計為4769人。從就診情況來看，總的趨勢是隨著年齡增長，就診率降低，但基本都能保持在90%以上。見表1。
表1 2009、2010、2011年系統管理3年就診率（%）
年份初生-1月-3月-6月-9月-1歲-1.6歲- 2歲-2.6歲-3歲- 200998.298.196.296.895.795.894.794.8 93.691.5201098.798.597.897.497.496.495.894.9 93.292.7 201199.198.998.297.298.596.296.195.7 94.5 93.5
2.2 體格生長狀況:各年齡段兒童體重，身高均治與WHO標準接近，尤其6月以后兒童，未呈現所謂“生長落后趨勢”（系2002年數據）。見表2。
2.3 患病情況:在保健管理所檢出疾病中，佝僂病，貧血和營養不良絕大多數為輕度，極少數為中度，未見到重度；而肥胖癥（單純性）主要為輕中毒，也能見到重度（共檢出16例）。先天性疾患如先心病、斜頸、多指、疝氣、鞘膜積液、唇鄂裂等也占一定比例，另有智能發育遲緩以早產低出生體重兒、缺氧所致腦癱居多。3年共篩出體弱兒（183）例，對此全部列專案進行管理。見表3
3 討論
社會化服務是未來城市社區服務的發展趨勢，以家庭為基礎的社區兒童健康保護、健康促進將是我國兒童保健工作的重點[2]。為滿足現代家長對兒童保健更高的需求，創建完整的系統模式，以全方位的保健為框架，在信息化系統的基礎上建立一體化服務及個性化的早期干預，推動了服務模式的轉變，提高了兒童保健服務質量。
表2 0-36月兒童體重身高的縱向觀察值(x±s）
年齡組體重（kg）身高（cm） 男女 男 女初生-3.53±0.523.45+0.4351.6±0.2.1550.5±2.17 1月- 4.67±0.594.52±0.37 55.6±1.9755.3±1.78 3月- 6.76±0.856.43±0.7963.5±2.6762.4±2.47 6月- 8.45±1.158.17±0.9369.5±2.7968.5±2.469月- 9.82±1.309.56±1.14 73.6±2.8377.10±3.15 12月-10.97±1.40 10.25±1.1777.8±2.8077.0±3.12 18月-12.30±1.53 11.56±1.28 82.2±3.7181.7±3.13 24月-13.52±1.33 12.95±1.34 88.65±3.35 87.41±3.45 30月-14.98±1.43 14.00±1.59 93.20±3.5192.61±4.16 36月-15.29±1.70 14.76±1.51 97.29±3.996.2±3.87
表3 各年齡兒童疾病總的檢出率情況（%）
年份先天性疾病 佝僂病 貧血 營養不良 肥胖 濕疹 發育遲緩 其他 20096.816.5 14.2 2.110.336.02.711.4 20107.015.1 16.5 2.013.229.5 3.213.5 20115.211.7 12.9 1.717.430.6 2.318.2
3.1 規范服務內容是提高兒童保健工作質量的關鍵:兒童保健從過去單純的“查體”或“查病”轉變為每個兒童定期進行健康測評，膳食營養指導，心理保健、智力開發及相關疾病防治的全面保健服務.這種服務模式的轉變，使兒童系統保健的管理和服務內容更加具體規范，工作質量得到了有利的保證，促進了兒童早期健康發展。
3.2 系統管理結合保健提高了系統管理率：應用該系統實現了檢查評價，指導，干預一體化，必要時把兒童的健康測評結果以及指導干預方案經電腦打印成報告單交與家長。加強宣教，提高家庭育兒新知識，為個體兒童提供更深入更專業的保健服務，要求早期干預貫穿在每天的日常生活中，使許多過去對保健不太認可的家長轉變了看法，自覺加入系統保健中來，提高了社區兒童保健系統管理率。
3.3 拓展服務內容提高了服務信譽和社會效益。圍繞促進兒童健康這一主題，做好體格和智能發育縱向檢測，及時糾正偏離狀態，適時提出有關營養膳食、早期智能開發的具體指導方案；善于發現疾病的潛在和早期狀態，及時給與矯治；對有關小兒心理行為方面問題及早發現和干預；高危兒和體弱兒進行系統管理監測，做好先心病、智力、聽力、視力及肢體殘疾等篩查及追訪工作；提供促進兒童正常發育和行為的建議、家長教育和支持，幫助兒童形成有利于健康的生活方式和行為,從而實現兒童生理、心理和社會能力的充分發展。對未能按時前來體檢的兒童，經電腦提示后，用電話及電子郵件聯系孩子家長，家長可通過電話熱線咨詢各種相關問題以保持交流和聯系。該系統管理實現了規模化服務，帶動了經濟利益的提高，有助于推動兒童早期系統保健的健康發展。
參考文獻
【摘要】
一個大中型的圖書館信息系統涉及到許多方面的技術與方案，本文著重討論與Web服務器性能有關的一些內容。
本人有幸作為項目負責人之一參與了某大型圖書館數字化信息系統的設計和基于Web應用軟件的開發工作。由于在數字化圖書館信息系統中流通著的大多是數字化的索引、文摘、全文、圖像或音頻視頻等多媒體信息，對Web服務器性能有著較高的要求。
結合實際工程的經驗，本文將從硬件實現手段（緩存服務器、均衡負載設備、Web雙機鏡像、CPU和網卡的提升、網絡帶寬擴充）和軟件實現手段（三層C/S軟件結構設計、應用程序部署）等兩個大方面論述如何提高Web服務器的性能，以便使用戶能夠更快捷、高效、安全地使用應用系統。
【正文】
隨著Intranet信息技術的發展，圖書館為了更好地發揮其圖書流通、資料檢索和學術交流的職能，圖書館的數字信息化工程也勢在必行。某圖書館為了盡快地步入世界先進圖書館的行列，已經啟動了一部分的數字圖書館工程。
該數字圖書館工程主要包括對外信息Web系統，交互式檢索網、后臺館藏信息管理系統、多媒體資料采集制作以及VOD點播系統等。本人有幸作為項目負責人之一，參與了整個數字化信息系統的總體設計，并參與了基于Web的一些應用（如對外信息系統、圖像/全文混合檢索系統、VOD點播系統）的開發。
某圖書館數字化信息系統從網絡環境上講，主要劃分為多個網段：（一）Intranet接入部分，采用2M的DDN專線；（二）公共網段（非軍事區），主要包括前臺數據庫服務器、Web服務器、E-Mail/FTP/DNS服務器、檢索服務器及SAN網絡區域存儲設備；（三）是內部局域網，包括內網Web服務器、后臺館藏數據庫服務器、OA服務器等。（四）是VOD點播專用網，包括音頻視頻點播服務器等。由于制定了嚴格的網絡級和應用級訪問權限，通過具有三層交換能力的高性能交換機和安全授權認證系統等，有效地控制了防問權限，確保了數據的安全性和完整性。考慮到經費和人員素質及今后的維護管理運營等方面，操作系統采用Windows NT平臺，服務器選用DELL高端的系列，數據庫采用IBM的DB2。主干網為千兆快速交換式以太網，局域網百兆到桌面，VOD點播網十兆到桌面。
在該網絡環境下應用主要分為三大部分：（一）對外Web系統、對外圖書輔助檢索系統；（二）后臺館藏信息管理系統和圖像/全文混合檢索系統；（三）VOD點播系統。由于絕大部分應用采用Browser/Server方式結構，最終用戶在本地只需安裝IE或者Netscape Web瀏覽器，在后臺數據庫服務器的支持下通過網頁方式請求和訪問各類應用服務。另外，由于在圖書館信息系統中流通的多為索引、摘要、全文或音頻視頻等多媒體信息，對Web服務器性能與網絡帶寬等都有更高的要求。
通過不斷地試驗和實踐，我們發現從以下幾個方面可以相對有效地提升Web服務器性能；
（1）緩存服務器和均衡負載設備使用可以緩解訪問瓶頸，提高網絡帶寬、實現均衡負載。
緩存服務器也稱為cache服務器，可以存儲cache靜態的內容如網頁、多媒體點播資源和會議實況（已壓縮的、有一定格式要求的）等。此外，目前美國cashflow緩存服務器，已經可以存儲cache數據庫、ASP等動態內容。cache服務器通常放到防火墻之外，外網Web服務器之前，因此Internet用戶點擊網頁不再直接訪問網站Web服務器，而是訪問cache服務器。
由于cache服務器具有多個CPU和高速大容量I/O通道，獨立的OS，因此能大大緩解Internet訪問瓶頸，而且也具有一定的抗黑客攻擊的能力。
目前某圖書館采用這種方式，把大數據量的靜態圖片、點播資源、虛擬三維應用等都事先置放在cache服務器中，即使現今只有2M Internet的接入帶寬，以上應用的播放速度和效果仍能讓用戶滿意。
另外一種方式采用均衡負載設備或Web雙機鏡像。這種方式通過負載均衡的方法達到 Web訪問性能最優。Web雙機鏡像是較早以前流行的方式，雖能使系統可靠性提升，但由于雙機總是在互相詢問對方狀態，將會影響一定的訪問性能。均衡負載設備是獨立于Web服務器的硬件，它和Web服務器及網站中其他服務器接在同一交換機上，通過負載調度程序為各個服務器分配工作量，從而，能達到充分利用資源，提高訪問性能的目的。只是由于某圖書館目前對外資源相對仍較少，只采用了三臺Web服務器，因此目前的均衡負載設備作用還不顯著。
（2）從Web服務器的配置來看Web服務器自身CPU個數及速度、網卡數量、Web服務器與防火墻的位置關系等，都會影響到Web服務器的性能。
從Web服務器硬件本身來講，CPU個數的增加、網卡個數的增加、I/O信道的擴展無疑可以直接地提高Web服務器性能。此外，由于千兆口的防火墻目前較少且費用較高，如果把Web服務器放置防火墻之后，一定會大大影響Internet訪問性能。某圖書館采用IDS（入侵偵測）+Web服務器（服務器防火墻，較低端，不會影響流量）+應用服務器+數據庫服務器（防火墻，高端），分層次的安全模式，既保證了系統的安全性，又提升了網絡訪問性能。
另外，某圖書館還采用了SAN網絡區域存儲來提高服務器訪問速度。
（3）三層C/S軟件結構設計和應用程序的適當部署也會提高Web服務器的性能。
將業務邏輯、通用訪問接口與數據等相互分離、分別置放于Web服務器、應用服務器、數據庫服務器上，通過程序功能和邏輯的合理部署，也能大大改進Web服務器性能。
一般的原則是，Web服務器只需接受Internet http訪問請求，使Web只有最少的任務，把實際處理交給各個應用服務器處理，然后返回結果給Browser。某圖書館采用這種方式專門開發了搜索引擎應用服務器和混合檢索應用服務器等，達到了良好的應用效果。
【關鍵詞】實時集群 計算機系統 研究現狀 應用 發展
現如今，社會科學技術迅猛發展，計算機已經普及到了千家萬戶，成為了人們生產生活中必不可少的工具。人們對計算機技術的應用研究也在不斷拓展，尤其是實時集群計算機系統的出現在很大程度上改變了人們傳統的看法，打破了處理器是提高計算機性能主要辦法的觀點。集群計算機系統的出現能夠實現兩臺或者多臺計算機的有機結合，將計算機的硬件與軟件進行融合使用，并運用這種強大的處理功能共同解決問題，降低原有的超級計算機的價格成本，使其具有更高的性價比。因此，各國不斷對其進行探索，將這種新型的集群計算機系統應用于軍事、仿真等領域，并取得了顯著的成效，這也在一定程度上說明了它的巨大優勢。鑒于以上內容，集群計算機系統必將在未來的行業發展中占有一席之地，它也將為多元信息處理和控制系統開創一個嶄新的局面。
一、集群計算機系統的含義、分類以及功能
想要明確了解集群計算機系統的研究現狀，并展望其未來的發展態勢，首先就要明確什么是集群計算機系統以及它的分類和主要功能。顧名思義，集群計算機系統就是將多臺計算機進行串聯使用，從而達到計算效率提升的目的。它是利用高速通信網絡，按照一定的組織結構將一組高檔工作站、服務器和PC計算機進行緊密結合，從而實現系統高效并行的對策。與以往的單個計算機有所不同，它沒有外部的設備實施，不存在顯示器、鍵盤等硬件，但是它卻需要具有足夠的內存、高性能的主板以及高速的中央處理器等。只有這樣，才能實現計算機設備的高性能傳遞，使通信協議更加高效便捷。
集群計算機具有可拓展功能，不需要使用者過多的花費資金就能夠提高系統的性能。另外，它還具有非常良好的恢復和備份功能，這也就使其具有不同的分類情況。 按照應用的目的，可分為高性能集群、高可用性集群兩類；按照節點劃分，又包括專用和非專用集群。此外，它還能夠根據節點硬件的組成情況以及操作系統進行分類。簡單來說，實時集群計算機系統最主要的作用就在于其傳遞功能的發揮，它能夠將通信服務器中轉化而成的廣播信息進行接收，并將原始信息通過統計的方式發送到控制中心，實現資源的有效傳達。它的工作就好比大型的計算機，能夠完成數據輸入與輸出的全過程，實現信息的高效傳送。
二、實時集群計算機系統的研究現狀與發展趨勢
實時集群計算機系統概念一經提出就受到了全世界的廣泛關注，對其的應用研究也不斷涌現。但是其研究現狀仍舊存在不平衡現象，國內國外對其的發展探究有很大的區別。
第一，國外研究現狀與發展趨勢。由于傳統計算機所用的處理器和操作系統大多為專用設備，使用成本較高，程序復雜，應用時間要多于硬件系統的使用壽命，浪費資金現象嚴重。因此，以美國為首的國家不斷研發新型的高性能硬件設備，于是就誕生出現了集群計算機系統。美國宇航局在1994年建立了第一個基于PC并行計算機的系統，并于1999年研制成功了256個中央處理器并行使用集群系統。
第二，國內研究現狀與發展趨勢。與國外的研究熱潮相比，我國在這方面的研究和應用機構相對還比較少，只有清華大學和西安交通大學對其進行了研發。1999年，清華大學研制出了8CPU和16CPU計算機，西安交通大學則在同一年研究出了8個PII350集群計算機BSPC-8。但是與國外優秀的研究技術相比，我國系統研發的周期相對較慢，掌握該技術的專業人才也不夠。
總的來說，現如今的集群計算機系統已經朝著軟件研發方面進行探索，簡化了網絡協議，并提出了在集群系統硬件上安裝新設備的思想。與此同時，為了解決網絡通信問題，還引進了先進設備，在設計過程中結合了硬件設施的特點，實現了TCP與IP通信的有效結合。
三、實時集群計算機系統的關鍵技術應用與未來展望
（一）可拓展性
計算機技術是不斷發展變化的，為了更好的適應設備的新功能，集群計算機系統也要具有可拓展性。其能力的延展主要包括三個方面：
第一，資源的可拓展性。其主要是指通過處理器數量、磁盤數量、存儲部件數量的增加來提高計算機集群系統的性能；第二，應用的可拓展性。它主要是指計算機應用程序會伴隨系統功能的改變予以革新；第三，技術的可拓展性。技術拓展是集群計算機系統的主要拓展功能，它主要由異構可拓展性、代可拓展性和空間可拓展性三方面組成，它能夠在關鍵技術改變的時候，提高計算機的適應程度。
（二）可用性應用技術
??目前，在嵌入式系統應用領域中，不少人對什么是嵌入式系統不甚了解。有些人搞了十多年的單片機應用，不知道單片機就是一個最典型的嵌入式系統；也有些人在解釋什么是嵌入式系統時，不是從定義出發，而是列舉了嵌入式系統的一些特點，往往不知所云。因此，有必要從現代計算的發展歷史，了解嵌入式系統的由來，從學科建設的角度來探討嵌入式系統較為準確的定義。
1 現代計算機的技術發展史
(1)始于微型機時代的嵌入式應用
??電子數字計算機誕生于1946年，在其后漫長的歷史進程中，計算機始終是供養在特殊的機房中，實現數值計算的大型昂貴設備。直到20世紀70年代，微處理器的出現，計算機才出現了歷史性的變化。以微處理器為核心的微型計算機以其小型、價廉、高可靠性特點，迅速走出機房；基于高速數值解算能力的微型機，表現出的智能化水平引起了控制專業人士的興趣，要求將微型機嵌入到一個對象體系中，實現對象體系的智能化控制。例如，將微型計算機經電氣加固、機械加固，并配置各種外圍接口電路，安裝到大型艦船中構成自動駕駛儀或輪機狀態監測系統。這樣一來，計算機便失去了原來的形態與通用的計算機功能。為了區別于原有的通用計算機系統，把嵌入到對象體系中，實現對象體系智能化控制的計算機，稱作嵌入式計算機系統。因此，嵌入式系統誕生于微型機時代，嵌入式系統的嵌入性本質是將一個計算機嵌入到一個對象體系中去，這些是理解嵌入式系統的基本出發點。
(2)現代計算機技術的兩大分支
??由于嵌入式計算機系統要嵌入到對象體系中，實現的是對象的智能化控制，因此，它有著與通用計算機系統完全不同的技術要求與技術發展方向。
??通用計算機系統的技術要求是高速、海量的數值計算；技術發展方向是總線速度的無限提升，存儲容量的無限擴大。 而嵌入式計算機系統的技術要求則是對象的智能化控制能力；技術發展方向是與對象系統密切相關的嵌入性能、控制能力與控制的可靠性。
??早期，人們勉為其難地將通用計算機系統進行改裝，在大型設備中實現嵌入式應用。然而，對于眾多的對象系統（如家用電器、儀器儀表、工控單元……），無法嵌入通用計算機系統，況且嵌入式系統與通用計算機系統的技術發展方向完全不同，因此，必須獨立地發展通用計算機系統與嵌入式計算機系統，這就形成了現代計算機技術發展的兩大分支。
??如果說微型機的出現，使計算機進入到現代計算機發展階段，那么嵌入式計算機系統的誕生，則標志了計算機進入了通用計算機系統與嵌入式計算機系統兩大分支并行發展時代，從而導致20世紀末，計算機的高速發展時期。
(3) 兩大分支發展的里程碑事件
??通用計算機系統與嵌入式計算機系統的專業化分工發展，導致20世紀末、21世紀初，計算機技術的飛速發展。計算機專業領域集中精力發展通用計算機系統的軟、硬件技術，不必兼顧嵌入式應用要求，通用微處理器迅速從286、386、486到奔騰系列；操作系統則迅速擴張計算機基于高速海量的數據文件處理能力，使通用計算機系統進入到盡善盡美階段。
??嵌入式計算機系統則走上了一條完全不同的道路，這條獨立發展的道路就是單芯片化道路。它動員了原有的傳統電子系統領域的廠家與專業人士，接過起源于計算機領域的嵌入式系統，承擔起發展與普及嵌入式系統的歷史任務，迅速地將傳統的電子系統發展到智能化的現代電子系統時代。
??因此，現代計算機技術發展的兩大分支的里程碑意義在于：它不僅形成了計算機發展的專業化分工，而且將發展計算機技術的任務擴展到傳統的電子系統領域，使計算機成為進入人類社會全面智能化時代的有力工具。
2 嵌入式系統的定義與特點
??如果我們了解了嵌入式（計算機）系統的由來與發展，對嵌入式系統就不會產生過多的誤解，而能歷史地、本質地、普遍適用地定義嵌入式系統。
(1) 嵌入式系統的定義
??按照歷史性、本質性、普遍性要求，嵌入式系統應定義為：“嵌入到對象體系中的專用計算機系統”。“嵌入性”、“專用性”與“計算機系統”是嵌入式系統的三個基本要素。對象系統則是指嵌入式系統所嵌入的宿主系統。
(2) 嵌入式系統的特點
?? 嵌入式系統的特點與定義不同，它是由定義中的三個基本要素衍生出來的。不同的嵌入式系統其特點會有所差異。
??與“嵌入性”的相關特點：由于是嵌入到對象系統中，必須滿足對象系統的環境要求，如物理環境（小型）、電氣/氣氛環境（可靠）、成本（價廉）等要求。
??與“專用性”的相關特點：軟、硬件的裁剪性；滿足對象要求的最小軟、硬件配置等。
??與“計算機系統”的相關特點：嵌入式系統必須是能滿足對象系統控制要求的計算機系統。與上兩個特點相呼應，這樣的計算機必須配置有與對象系統相適應的接口電路。
??另外，在理解嵌入式系統定義時，不要與嵌入式設備相混淆。嵌入式設備是指內部有嵌入式系統的產品、設備，例如，內含單片機的家用電器、儀器儀表、工控單元、機器人、手機、PDA等。
(3)嵌入式系統的種類與發展
??按照上述嵌入式系統的定義，只要滿足定義中三要素的計算機系統，都可稱為嵌入式系統。嵌入式系統按形態可分為設備級（工控機）、板級（單板、模塊）、芯片級（MCU、SoC）。
??有些人把嵌入式處理器當作嵌入式系統，但由于嵌入式系統是一個嵌入式計算機系統，因此，只有將嵌入式處理器構成一個計算機系統，并作為嵌入式應用時，這樣的計算機系統才可稱作嵌入式系統。
??嵌入式系統與對象系統密切相關，其主要技術發展方向是滿足嵌入式應用要求，不斷擴展對象系統要求的外圍電路（如ADC、DAC、PWM、日歷時鐘、電源監測、程序運行監測電路等），形成滿足對象系統要求的應用系統。因此，嵌入式系統作為一個專用計算機系統，要不斷向計算機應用系統發展。因此，可以把定義中的專用計算機系統引伸成，滿足對象系統要求的計算機應用系統。
3 嵌入式系統的獨立發展道路
(1)單片機開創了嵌入式系統獨立發展道路
??嵌入式系統雖然起源于微型計算機時代，然而，微型計算機的體積、價位、可靠性都無法滿足廣大對象系統的嵌入式應用要求，因此，嵌入式系統必須走獨立發展道路。這條道路就是芯片化道路。將計算機做在一個芯片上，從而開創了嵌入式系統獨立發展的單片機時代。
??在探索單片機的發展道路時，有過兩種模式，即“Σ模式”與“創新模式”。“Σ模式”本質上是通用計算機直接芯片化的模式，它將通用計算機系統中的基本單元進行裁剪后，集成在一個芯片上，構成單片微型計算機；“創新模式”則完全按嵌入式應用要求設計全新的，滿足嵌入式應用要求的體系結構、微處理器、指令系統、總線方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照創新模式發展起來的單片形態的嵌入式系統（單片微型計算機）。MCS-51是在MCS-48探索基礎上，進行全面完善的嵌入式系統。歷史證明，“創新模式”是嵌入式系統獨立發展的正確道路，MCS-51的體系結構也因此成為單片嵌入式系統的典型結構體系。
(2)單片機的技術發展史
??單片機誕生于20世紀70年代末，經歷了SCM、MCU、SoC三大階段。
??SCM即單片微型計算機（Single Chip Microcomputer）階段，主要是尋求最佳的單片形態嵌入式系統的最佳體系結構。“創新模式”獲得成功，奠定了SCM與通用計算機完全不同的發展道路。在開創嵌入式系統獨立發展道路上，Intel公司功不可沒。
??MCU即微控制器（Micro Controller Unit）階段，主要的技術發展方向是：不斷擴展滿足嵌入式應用時，對象系統要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統相關，因此，發展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家。從這一角度來看，Intel逐漸淡出MCU的發展也有其客觀因素。在發展MCU方面，最著名的廠家當數Philips公司。
??Philips公司以其在嵌入式應用方面的巨大優勢，將MCS-51從單片微型計算機迅速發展到微控制器。因此，當我們回顧嵌入式系統發展道路時，不要忘記Intel和Philips的歷史功績。
??單片機是嵌入式系統的獨立發展之路，向MCU階段發展的重要因素，就是尋求應用系統在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機的發展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術、IC設計、EDA工具的發展，基于SoC的單片機應用系統設計會有較大的發展。因此，對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統。
4 嵌入式系統的兩種應用模式
??嵌入式系統的嵌入式應用特點，決定了它的多學科交叉特點。作為計算機的內含，要求計算機領域人員介入其體系結構、軟件技術、工程應用方面的研究。然而，了解對象系統的控制要求，實現系統控制模式必須具備對象領域的專業知識。因此，從嵌入式系統發展的歷史過程，以及嵌入式應用的多樣性中，可以了解到客觀上形成的兩種應用模式。
(1) 客觀存在的兩種應用模式
??嵌入式計算機系統起源于微型機時代，但很快就進入到獨立發展的單片機時代。在單片機時代，嵌入式系統以器件形態迅速進入到傳統電子技術領域中，以電子技術應用工程師為主體，實現傳統電子系統的智能化，而計算機專業隊伍并沒有真正進入單片機應用領域。因此，電子技術應用工程師以自己習慣性的電子技術應用模式，從事單片機的應用開發。這種應用模式最重要的特點是：軟、硬件的底層性和隨意性；對象系統專業技術的密切相關性；缺少計算機工程設計方法。
??雖然在單片機時代，計算機專業淡出了嵌入式系統領域，但隨著后PC時代的到來，網絡、通信技術得以發展；同時，嵌入式系統軟、硬件技術有了很大的提升，為計算機專業人士介入嵌入式系統應用開辟了廣闊天地。計算機專業人士的介入，形成的計算機應用模式帶有明顯的計算機的工程應用特點，即基于嵌入式系統軟、硬件平臺，以網絡、通信為主的非嵌入式底層應用。
(2)兩種應用模式的并存與互補
??由于嵌入式系統最大、最廣、最底層的應用是傳統電子技術領域的智能化改造，因此，以通曉對象專業的電子技術隊伍為主，用最少的嵌入式系統軟、硬件開銷，以8位機為主，帶有濃重的電子系統設計色彩的電子系統應用模式會長期存在下去。另外，計算機專業人士會愈來愈多地介入嵌入式系統應用，但囿于對象專業知識的隔閡，其應用領域會集中在網絡、通信、多媒體、商務電子等方面，不可能替代原來電子工程師在控制、儀器儀表、機械電子等方面的嵌入式應用。因此，客觀存在的兩種應用模式會長期并存下去，在不同的領域中相互補充。電子系統設計模式應從計算機應用設計模式中，學習計算機工程方法和嵌入式系統軟件技術；計算機應用設計模式應從電子系統設計模式中，了解嵌入式系統應用的電路系統特性、基本的外圍電路設計方法和對象系統的基本要求等。
關鍵詞：計算機；系統集成；項目管理
中圖分類號：TP315
1 計算機系統集成項目的特點
計算機系統集成項目當前已經在越來越多的領域得到應用，而且不同行業的計算機系統集成項目都有著自己獨特的特點，就算是在同一行業，計算機系統集成項目在實施的過程中，也會存在各種各樣的問題和情況，接下來就對計算機系統集成項目的主要特點進行闡述。
1.1 多學科合作。計算機系統集成過程必須要與其應用領域的各種學科成果充分的集成到一起，也只有這樣才能更好的發揮計算機系統集成項目的集成作用，它屬于一個典型的多學科合作的集成項目。以商業進銷存管理軟件信息系統集成項目為例，不僅要需要用到計算機方面的知識，而且還需要用到各種商業邏輯和規則，此外，會計工作的一般方法和步驟以及相關的數學方程式和計算方法等都需要有所涉及。
1.2 具有創造性。計算機系統集成項目是一項具有明顯創造性的工作，不同的集成項目都由著自己的特點，即使是同一個行業的計算機系統集成項目在實施過程中都會產生很多的不同點，因此，每一個計算機系統集成項目都有自己特有的創造性工作，需要對實施過程中存在的一些特殊問題進行特殊的解決。
1.3 質量不可控因素多。和傳統的生產活動相比信息系統集成工作有很大的區別，傳統的生產活動經過長時間的發展探索，已經形成了自己相對固定的操作流程，但是計算機系統集成工作當前還沒有形成自身固定的行業標準或操作規范，而且不同計算機系統集成項目所處的環境都有著一定的區別，所以在計算機系統集成項目的實施過程中會有很多的不可控因素。
2 計算機系統集成項目管理
計算機系統集成項目包括方方面面的內容，而且集成項目之間存在著復雜的關系，怎樣才能更加有效的開展計算機系統集成項目管理，對整個集成項目的最終結果有著非常重要的影響，計算機系統集成項目管理一般包括以下幾個方面的內容。
2.1 進度的管理。在計算機系統集成項目管理中，最重要的內容就是進度的管理，對于整個計算機系統集成項目管理有著非常重要的作用。通過對工作的排序以及周期的調整，利用進度管理可以保證項目時間在規定內完成，并實現計算機資源配制及成本達到一種最好的效果。
（1）計算機系統集成項目管理中的進度管理是一個非常復雜的過程。開展計算機系統集成項目的進度管理時需要注意以下幾個問題：從計算機系統集成項目的調研到最后的交付使用，在這一過程中，由于計算機系統集成具有特殊性、不穩定性以及操作人員之間的差異性，使得計算機系統集成項目存在很多的不可控因素，整個集成項目的進度會與原先預定的進度產生一定的差別，因此，在計算機系統集成項目中，相關的責任人需要在不同的時期對WBS及甘特圖進行及時的更新，從而保證對集成項目的整個過程進行良好的控制；計算機系統集成項目一般是由很多個子項目共同構成的，這些子項目的功能并不是獨立存在的，各個子項目之間有著彼此之間的相互聯系，因此，需要對計算機系統集成項目以及各個子系統的實施步驟進行合理的規劃，這時最好的方法是利用自然流程來進行系統集成開發；合理運用各種相關的管理軟件，比方說在完成一個甘特圖后，可以通過計算機系統集成項目的各種相關管理軟件來獲得各種關鍵的途徑，在這一過程中需要做到隨機應變，對集成項目實施過程中遇到的各種突發事件或任務要及時的進行相應的解決；在進行計算機系統集成項目時要進行相應的規劃管理，通過規劃管理可以保證集成項目實施過程中，保持在一種搞笑的狀態下進行，避免出現不必要的混亂，以及時間、人力、物力等方面的浪費。
（2）在進行計算機系統集成項目管理前，首先需要制定一個總的計劃，然后在對其按照月和周進行相應計劃的制定，整個集成項目計劃要做到靈活運用和控制，對那些可能出現的無法證明的任務要在進度安排的過程中進行充分的分析和考慮，并在計劃管理過程中注意以下幾個要求：第一，計算機系統集成項目中影響進度的因素有很多，因此，相應的計劃需要進行適當的改變，從系統集成項目的實際情況出發進行調整，對期間出現的各種問題進行詳細的記錄，并通知相應的人員；第二，當集成項目的計劃草案制定后，需要相關的人員共同進行討論分析，并最終確定，防止計劃中出現不必要的疏漏。
2.2 項目質量管理。在計算機系統集成項目的質量管理過程中，不能簡單的對某一個子系統進行質量管理，需要從全局的角度上，對系統進行全面的監控和管理。比方說在進行設備的選擇及新產品性能的掌握上，我們以指揮調度系統的調度交換機為例，相應的生產廠商需要從用戶對產品的選擇及配制上提供相應的解決對策，并從計算機系統集成項目的角度出發，對設備對系統及軟件開發造成的影響進行綜合的考慮。在進行計算機系統集成項目的質量管理時需要注意以下幾方面內容：第一，制定相應的質量標準。質量標準的制定需要付出相應的代價，對項目質量要求進行明確的制定，只有質量要求達到了預期的要求后才能通過，沒有達到預期的目標，必須采取返工措施。當前計算機系統集成項目的質量標準還相對模糊，而且可操作性較差，需要從多個方面對計算機系統集成項目的質量標準進行制定；第二，集成項目的質量管理。計算機系統集成項目的質量管理中，不同的子項目需要專業的工程師對其方案選擇、選型招標、合同以及技術等方面進行全面的監控，保證各個子項目可以在預期的質量和時間要求下完成。
2.3 集成項目的文檔管理。計算機系統集成項目管理中，合格的文檔管理會對集成項目管理人員提供非常大的幫助，對集成項目中存在的問題進行及時的發現和解決，對集成項目實施過程中的經驗進行及時的總結，從而為集成項目管理的順利實施打下堅實的基礎。
2.4 集成項目的用戶關系管理。集成項目中用戶滿意度對其成敗有著非常重要的影響，在進行用戶關系管理時需要注意以下幾點：第一，掌握用戶的真正需求，集成項目管理人員需要在復雜的系統集成項目關系中理清思路，準確掌握用戶的真正意圖和想法；第二，對用戶需求的主次關系進行明確，充分掌握用戶的真正需求，從而有效地提升用戶的滿意度；第三，對用戶的超出系統設計功能的需求給予必要的合理解釋。在項目建設過程中由于用戶一味追求高新技術而忽略對穩定性的要求，往往可能提出超出系統設計功能的需求；最后，作好對用戶的系統培訓工作
2.5 項目的技術管理。系統集成具有創造性及多學科合作性的特點，整合時常會出現各種問題。第一，重視在項目管理中不同學科之間的技術溝通和平衡，對于系統集成中出現的很多問題都需要結合不同知識領域的專業技術進行解決；第二，技術文檔是標準化的基本規范，可讀性好的程序以后維護起來較為容易，完全沒有文檔的程序基本上等于無用的程序。因為完全沒有文檔的程序有時經過較長時間即便是作者也會忘記，改起來：電會無從下手；第三，信息系統集成項目的技術人員并非單純的技術性人員，在實施過程中技術人員按照責任對象的不同分為兩大類，一類是典型的技術人員，另一類則是專職集成的技術人員。
總之，計算機信息系統的集成項目管理工作是一項極具挑戰性的工作，因此參與管理工作的人員不但要精通計算機技術、多學科知識的積累、多種硬件的操縱常識，還要對商業運營與工業生產有基本的了解。只有這樣才能做好項目管理工作，切實地為各行各業做好項目的實施工作。
參考文獻：
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[2]劉小莉.淺談計算機系統集成項目的管理及應用[J].中國電子商務，2013（6）.
1.脆弱性的介紹
1.1 計算機系統脆弱性
計算機系統脆弱性可認為是能使計算機系統受到破壞或系統中的數據被盜取的漏洞。其中也包括計算機系統硬件以及軟件漏洞、通信協議漏洞、安全策略漏洞等問題[1]。一些攻擊者可以利用此類漏洞，實行特定的方法破譯代碼，進而盜取計算機系統中的資料和破壞原有數據。
1.2 脆弱性分類
調查顯示，計算機系統存在三種的脆弱性情況，有軟件脆弱性、硬件脆弱性以及通信脆弱性。軟件脆弱性是指安裝系統軟件過程中，因為編寫人員粗心大意或疏忽遺忘而使其程序代碼鏈入錯誤模塊中，從而致使系統中的數據被竊取或者篡改[2]。硬件脆弱性指的是系統中的內存、硬盤、CPU等設備在振動、高溫、潮濕等不良環境條件下遭到破壞損傷，而導致的原系統運行不穩定，甚至出現系統崩潰現象等。通信脆弱性則是指系統在進行交換數據過程中，一些攻擊者非法利用微波電路、數據光纖等交換介質對系統數據進行竊取。
2.評估方式
2.1 定性評估和定量評估
定性評估是指參加評估的評估員首先了解待評估系統的基本情況，再結合自己多年的實際評估經驗綜合分析計算機系統安全形勢并給出有價值的分析結果。而定量分析是指通過大量數據處理后，使計算機各個指標以數值化顯示，用分數表示系統安全現狀[3]。與定性評估相比較，定量評估更能準確的定位計算機系統中的安全漏洞問題，在形式上更直觀具體化，而評估結果也排除了人為干擾因素，科學嚴謹。
2.2 手動評估和自動評估
手動和自動相比較，手動掃描較自動掃描出現早，手動掃描主要是依據管理人員人工手動進行計算機的系統安全維護。由于手動掃描工作量大，需管理人員十分了解計算機系統。對系統中補丁安裝、參數設置、漏洞查補，每一項工作操作人員都要檢查核實。但是這種掃描方式耗費時間長，且管理人員易出現疏忽。隨著計算機技術水平的不斷提高，這種低效的手動掃描評估工作方法急需改進，伴隨科技進步，自動掃描評估應運而生[4]。管理者可以利用已編寫好的程序控制和管理計算機系統。這種方式，管理者能準確、快速地找出系統中的漏洞，并能根據系統升級再重新評估，可以及時高效的得到保護計算機系統。
2.3 局部評估和整體評估
計算機系統是由許多相關聯的模塊拼接組成。例如完整的計算機應該有主板、顯卡、硬盤、聲卡、內存、CPU等多部分的硬件。我們要進行安全性評估，就是要對系統中的各個模塊逐一進行評估，找出其中存在的隱患并且加以解除，任何系統中一個模塊有問題都能夠致使整個系統安全性受到威脅。其中，對單一模塊實行的評估叫做局部評估。然而，我們知道僅僅局部評估是不全面的，還存在一定的弊端，模塊之間也存在著極其復雜影響關系，如果不進行全面正確考慮系統的兼容性，即便單個模塊都不存在安全患，但系統還可能被木馬或攻擊者入侵。而整體評估就是把整個系統作為待評估主體，在子模塊都安全的條件下實施的綜合性評估。自動掃描方法在整體評估中應用較為傳統，主要是依據評估者的評估經驗，因此還存在很大的提升空間。
2.4 基于主機評估和基于網絡評估
依據進行評估的對象主體不同可區別基于主機評估和基于網絡評估。其中，主機評估的主要操作對象系統比較單一，與整體評估相像；而基于網絡評估需要對應用網絡相互聯系作用的多個計算機應用系統實行安全評估，從而進一步對網絡資源配置進行合理改進管理[5]。此外，兩者不同之處還有分析角度問題，前者則以管理者的角色出發，而后者則是從攻擊者角度考慮，能高效、快捷地對整體網絡中存在的隱患進行修復。
3.解決對策
3.1 建立脆弱性評估系統
計算機系統是極其復雜的，而且目前社會上計算機的應用正朝著集成化方向發展，多電腦聯結將是普遍的現象，甚至會出現幾百臺電腦聯網的現象。同時網絡管理人員的任務也會更重，若要讓他們對這些計算機逐一實施分析和測試，可以談得上是天方夜譚，這就需要不斷完善脆弱性評估操作系統，對脆弱性計算機系統進行準確、快速的評估。
脆弱性評估系統，是一個檢驗系統安全穩定的工具，通過對計算機系統實行安全檢查，可以及時發現計算機系統存在的問題，并對這些問題進行評價和分析，并向計算機系統管理員發出威脅警報，使管理人員迅速采取措施來解決計算機系統中存在的問題。
3.2 創新評估方法
目前，主要是采用定性評估法、定量評估法以及綜合評估法進行計算機系統脆弱性評估[6]。雖然以上方法在計算機系統脆弱性評估上發揮了極其重要的作用，但每一種方法都存在著一定的不足和缺陷，無法做到最大限度全面、完整的進行計算機系統脆弱性評估，這也就需要不斷創新和研發計算機系統脆弱性的評估方法，找到更有效、更先進的評估方式，對計算機系統脆弱性實施全面評估，提高評估結果的有效性，進一步提高整體安全性[7]。
4.結束語
在全世界調查顯示，每年都要會有攻擊者的侵入計算機系統。對計算機系統實施脆弱性評估，可以在一定程度上提高計算機系統安全性。通過系統評估，可及時修復漏洞進行、對優化系統設置，減少其脆弱性，更有利進行計算機系統安全防范。本文首先進行分類，并多角度的論述計算機系統脆弱性評估方式。通過評估，可減少每個使用者由攻擊造成的經濟損失。而攻擊方式的隱蔽化、多樣化，也迫使計算機管理者經常進行計算機系統脆弱性評估，提高系統配置參數，改善系統監測方式，創建有效、快捷的安全模式，確保計算機系統安全性。
參考文獻
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[3]黃波.談計算機系統脆弱性與黑客攻擊防護[J].網絡安全，2011（09）：14-16.
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關鍵詞：計算機系統；即插即用；操作系統
中圖分類號：TP316文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)24-1322-02
Prospect of Future Computer Systems
WANG Dong, WU Peng, WANG Hong-tao
(puter Center,Henan University,Kaifeng 475001,China)
Abstract: Computer technology is advancing rapidly, but the framework of the existing computer system has failed to achieve major breakthroughs. In this paper we propose a new framework of the computer system, and such a system should be simple, safe, quick and efficient features.
Key words: computer system; plug and play; operating system
1 引言
史自計算機的發明日，馮.諾依曼結構的計算機系統一直在以摩爾定律飛速發展，集成電路的密度越來越高，計算機的運行速度越來越快，操作系統越做越龐大。摩爾定律有其極限，人們正在進行除硅晶體以外的其他材料為基礎的計算機系統的研究，有的甚至已有了原型機[1]。
2 當代計算機系統
當代計算機系統的結構如圖1所示，其中裸機和附屬設備構成計算機系統的硬件部分，在此基礎上操作系統和驅動程序等系統軟件建立對上層應用及用戶的支持。
圖1
這樣的計算機系統是個緊密耦合系統，系統的各個部分相互依賴，各附屬設備不能脫離主機系統的控制而獨立完成某種任務。應用軟件依附于操作系統，很難作到跨平臺實現，同樣，硬件的驅動程序也附屬于操作系統，因此，操作系統順理成章地占據核心地位。
在此作者仍然將目光放在硅晶體框架內，大膽提出一種新的計算機系統框架。
3 一種新的計算機系統框架
3.1 系統設想
新的計算機系統框架如圖2所示。其中主控機同附屬子系統之間通過統一接口相互連接，主控機無需附屬子系統的驅動程序的支持便可調用附屬子系統的系統功能及交換數據。主控機聯合附屬子系統共同對用戶及外部功能請求客體提供服務。
圖2
3.2 系統特性分析
3.2.1 系統簡單性分析
簡單性體現在軟硬件方面。
硬件方面，接口規范統一，該規范包含物理連接的規范、功能調用以及數據傳輸的規范。不同硬件連接使用相同接口可以簡化計算機系統的設計，從而降低計算機的系統成本。復雜的附屬子系統可以有自己的操作系統及運行于其上的應用軟件支持，簡單的附屬子系統由駐留在子系統中的微控制程序控制。這樣的計算機系統能夠實現真正的即插即用（Plug and Play）。實現了接口規范的統一，甚至可以取消計算機硬件驅動程序，從而不必為每一個配件提供不同操作系統平臺上的驅動程序，操作系統也因之得以精簡。當然，這個實現有相當的難度，各計算機主導廠商都會希望其他廠商采用自己所開發的接口技術標準，這是其一；其二，隨著計算機硬件技術的發展，某種接口在原有設計框架內其技術已達極限，如果突破原有設計框架，也許就要改變接口設計，這個也是很困難的事情。雖然困難，但應該成為計算機系統設計的一個理念。
軟件方面，操作系統的結構簡單，這一點人們已經做了很多工作，比如各流行操作系統基本上都采用的微內核技術[2]，如果同時擺脫驅動程序的困擾，與硬件的簡單性相配合，便可實現硬件驅動的即插即用。
操作系統是純操作系統，它的職責就是管理好計算機的各種軟硬件資源，提供軟硬件接口，而更多的附加功能則留給應用軟件去實現，從而節約用戶的軟硬件資源，用戶可以按需購買，沒有必要在操作系統里塞入也許用戶一輩子都可能用不到的功能，在這一點上，應該提倡夠用就好。對應用軟件進行綠色安裝，微軟的注冊表方案并不是一個很好的解決方案，使用微軟Windows操作系統的用戶都會有這樣的體驗，安裝一個軟件后，很可能會在系統內留下一些垃圾信息，普通用戶根本無法對這些垃圾信息進行處理，而綠色安裝應該實現完美的封裝，如同硬件的即插即用，在表象上操作系統就如同書架，而應用軟件就像書。真正做到應用軟件的跨平臺，當今，具有跨平臺特性的只有java的虛擬機系統。
再者，在操作系統的易用性上，提供給一般用戶更加直觀簡單的使用界面。人們正在朝著這方面努力，比如說目前被廣泛使用的GUI，但是目前水平的GUI使用還是過于復雜，作者認為應該走得更遠一點，讓人們能夠最自然的使用計算機系統。比如Microsoft公司新近推出的vista操作系統有著華麗的GUI外表，但是筆者認為在操作上還是不夠“傻瓜”，如要使用操作系統的某些功能，還是要費盡周折。而Linux遠未被普通用戶接受的主要原因就在于它的易用性還是太差，所以大多存在于專業領域或成為學院派的玩具。
計算機語言系統的簡單性，這主要是指高級語言系統。隨著計算機系統的發展，計算機高級語言也在向自然語言不斷地演變和發展，在現階段，計算機語言編程還是專業人員手中的工具，而且即使是專業人員也需要經過大量的專業訓練才能較好的使用高級語言，有過學習C語言及C＋＋語言學習經歷的程序員都會有被它們靈活的語法所迷惑及被龐大的系統函數及類庫所困惑的經歷。未來的計算機語言應該有簡單的邏輯控制，封裝良好的類似于黑匣子的類庫。甚至隨著軟件工程技術的發展，在軟件的需求被精確定義之后，能夠實現軟件的自動生成。
3.2.2 系統安全性分析
計算機系統的安全性很重要，原計算機系統的安全性很差，為防范病毒及黑客的攻擊，大都采用防病毒、防火墻及入侵檢測等來維護計算機系統的安全，這種做法比較被動，二十世紀八十年代初提出的可信計算基（TCB）概念成為TCSEC的主線[3]。其中TPM[4]技術正在得到逐步的推廣和應用，可信計算技術正在方興未艾地發展中，在安全的可信計算基的基礎上，安全操作系統增強安全機制與功能，保障計算資源使用的保密性、完整性和可用性。基于可信計算基的計算機系統雖然安全但也有其局限性，比如可信計算基如果發生損壞的話，那么對基于該基的數據搶救與恢復就會非常困難，甚至是不可能的，因為可信計算基是整個可信計算的根，根的安全將會是整個系統安全的安全焦點。
3.2.3 系統效率分析
計算機系統應該是快速高效的。計算機系統的核心部件為CPU，以intel為代表的CPU制造商在市場競爭地推動下正在不遺余力地提高CPU的核心頻率及計算速度。在這種競爭態勢下， CPU目前已經進入到了雙核時代，而且計算機的計算位數也由32位提高到64位，有消息稱intel要推出四核CPU，那么可以肯定地是不久八核甚至更多核封裝的CPU也會順次推出，以前只有在大型機上才有的并行技術會逐步應用到微機系統中來，也昭示著微機的并行計算時代已經到來。
目前大量的本地計算任務仍然集中在CPU，CPU應專注于核心計算，其他附加的任務應該進一步下放給附屬子系統去執行，由子系統來完成自己的專業任務。比如：DMA技術就很好的將數據的傳輸功能進行了功能轉移。由此設想是不是可以將GUI中窗口的勾畫完全交給附屬顯示子系統去處理呢？答案應該是可以的。
在提高單機計算能力的基礎上，應該賦予計算機系統分布式計算[5]能力，使得單機成為分布式計算中的一個節點，將單機富裕的計算能力提供給大型計算任務，同時也可將自己的分布式任務提交到分布式計算網絡。這樣，我們所面對的分布式計算網絡將會是一個超級計算機。
4 結束語
計算機系統應該向松散耦合方向發展，每一個功能部件都應該是一個功能主體，在主控計算機的有限控制下完成
自己的專門任務。嵌入式系統將被普遍采用，每一個嵌入式系統就是一個計算機子系統，將這些系統組合起來就是一個大的計算機系統。計算機系統真正會象孩子手中的積木，如想完成某種功能只需要購買相應功能的子系統就可以了。計算機主控系統將會非常便宜而且迷你，并隨著電子技術的進步，計算機系統中的機械依賴部分會越來越少。
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