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(一)計算機軟件設施的安全問題
計算機軟件是計算機運行系統中有關程序和文檔的總稱,屬于計算機硬件設備的控制中心,可以滿足人們的各種實際需求。計算機安全從軟件方面來書,軟件開發部門開發的軟件既要滿足用于的各種需求,也要有效降低開發成本,更要避免其他軟件開發剽竊或者復制軟件,最大程度的保護自己的知識產權。而用戶也要求功能齊全、實用性好、保密性好、具有高性價比的軟件,尤其是軟件的安全性能,因此計算機軟件安全指的是軟件不易被剽竊和軟件自身的安全性。
(二)計算機網絡信息安全問題
計算機用戶缺乏網絡安全意識和信息保密意識,同時計算機網絡系統還不夠完善,有一定的安全漏洞,這是引起網絡風險的一個主要因素,比如,Windows系統自身存在著一定的問題、軟件自身攜帶的插件等,這些存在著一定的安全隱患,為不法分子提供了機會,有些黑客會侵入計算機的安全系統,甚至導致數據丟失或者系統的癱瘓。此外,計算機病毒入侵也對計算機網絡安全產生威脅。因為病毒具有很快的傳播速度,只要病毒進入網絡,既對計算機安全運行產生影響,也將計算機數據破壞,極大的損害了用戶的利益。
二、計算機安全問題的解決對策
(一)計算機硬件安全問題的對策
當前,人們的日常工作、學習和生活和計算機息息相關,為了維持計算機更長的壽命,并促使其更好的為人類服務,我們在一定程度上要了解計算機,并且具備普通的維修常識。可是,計算機的壽命是有限的,用戶有必要對操作流程進行學習,然后正確使用計算機,如果計算機發生問題要及時維修,避免計算機硬件遭到更嚴重的損壞。用戶熟練掌握計算機日常使用規范以及基本的維護知識可以促使用戶及時發現計算機安全問題,并且提早做好預防,促使計算機更好的服務于用戶。
(二)計算機軟件設施安全問題的對策
首先加密計算機軟件,并且確保密碼的安全性,因為計算機軟件非常容易復制,因此計算機軟件安全防護的一個重要手段是密碼保護。而一個密碼只在一段時間內有效,因此用戶要定期對密碼進行更改,確保計算機軟件安全。其次,為了從源頭上確保計算機軟件的安全,就要做好它的安全設計。軟件設計人員在開發計算機軟件的過程中要全面細致考慮軟件的安全問題,比如從軟件用途方面來說,就要對用途肯能帶來的風險進行考慮,并且提前制定應對措施;在開發完軟件之后要全方位檢測軟件,及時修補檢測出來的漏洞,并且提高檢測次數,最大程度的避免軟件漏洞。而用戶在使用軟件的過程中如果發現問題就要及時解決問題,并應用合理措施實施修補,確保安全運行軟件,避免不必要的風險。
(三)計算機網絡信息安全問題的對策
計算機病毒主要通過網絡以及硬件傳播,所以要定期升級計算機軟件,應用最新的版本,確保計算機軟件具有較少的漏洞。此外也要及時更新瀏覽器的版本,確保網頁瀏覽的安全性。在瀏覽網頁時盡量不要瀏覽不合常規的網站,不安裝不合常規的軟件,確保瀏覽的安全性。
三、結語
【關鍵詞】計算機 系統維護與管理 策略
現代科學技術的發展使得計算機成為了現代社會當中人們生產生活不可或缺的一部分,它被廣泛應用到社會的各個領域當中。能夠幫助人們更加高效的完成工作,為各項生活生產活動帶來便利。但是計算機在使用的過程中很可能會出現這樣那樣的問題,影響工作的正常開展,這就需要我們做好計算機的日常維護和管理工作,保障計算機有序平穩的運行,避免由于計算機故障而造成工作生活混亂。本文主要從硬件和軟件兩個方面對計算機系統的維護與管理展開了探討。
1 計算機硬件系統維護與管理策略
1.1 建立一個良好的硬件系統運行環境
要想保障計算機系統安全平穩地運行,其中最重要的就是要為計算機硬件系統提供一個良好的運行環境。首先,計算機硬件系統的外部環境要保持干燥、通風,空氣流暢,周圍的空間干凈整潔,避免大量粉塵的出現危害計算機硬件系統的安全,減少計算機的適應壽命。這就需要相關工作人員要定期對計算機硬件系統運行的外部環境進行維護,保持機房環境的整潔干凈,做好防火防潮工作,保障機房內空氣溫度、濕度適中。同時計算機工作人員還要在日常工作中主義計算機的使用情況,一旦發現設備老化要及時進行維修或更換,尤其是對于計算機的電源線之間的聯系,避免由于突然斷電造成計算機硬件損壞,從而保障計算機硬件的安全穩定運行。
1.2 定期檢查維護,保障硬件安全穩定運行
對計算機硬件系統的維護除了要保障計算機系統運行的外部環境穩定安全之外,還要對基本的計算機硬件設備定期檢查維護,保證計算機硬件不受外界因素的影響而出現故障影響計算機系統的正常運行,及時發現故障的關鍵點并排除故障,進而增加計算機硬件系統是使用壽命。尤其在計算機的日常使用過程中更要做好基本的硬件維護管理工作。比如對于顯示器的維護要定期做好清潔工作,盡量不要用酒精進行擦拭,而要采用顯示器專用清洗液清洗屏幕,防止涂層被腐蝕而降低使用壽命,同時顯示器不要放置在太陽直射的位置,防止出現變色。對于硬盤的維護也需要提起注意,它是計算機重要的硬件存儲設備,因此在計算機的日常使用過程中要盡量避免搬動而對硬盤造成損壞;同時在使用移動設備和電腦連接時要規范操作,防止操作不當對硬盤造成損壞。
1.3 重點加強對CPU與內存的維護管理
在計算機硬件系統中,CPU和內存是核心部件,需要工作人員進行重點維護和管理。計算機系統的大部分工作都需要CPU的參與,如果維護和使用不當造成CPU溫度過高就會造成電腦運行速度下降,影響工作效率。因此,這就需要維護人員在計算機日常使用過程中解決CPU散熱問題,為CPU的高效運行提供一個良好的環境,一旦發現問題要及時更換,防止影響計算機系統的正常運行。另外,計算機內存條作為硬件系統的核心部件很容易受環境的影響而發生氧化不能正常工作,因此維護人員也要做好定期維護工作,去除氧化部分或及時更換新的內存條來保障計算機的穩定安全運行。
2 計算機軟件系統維護與管理策略
2.1 利用Ghost軟件及時對系統數據進行備份
計算機軟件系統在運行過程中經常會由于各種因素的影響造成系統數據丟失,影響工作的正常開展,這就需要計算機維護人員做好軟件系統的數據備份工作。Ghost軟件是一種常用的軟件系統備份維護工具,它能夠將硬盤中的某一個分區或是整個硬盤當成對象進行操作,能夠對硬盤中的所有信息進行完整的復制存儲,從而有效避免數據丟失帶來的損失。另外,如果有需要,該軟件還可以實現將文件恢復到相應的硬盤或分區當中,使系統恢復正常運行。在對計算機軟件系統進行備份維護時,要重點對文檔系統進行備份,這是計算機軟件系統運行的核心和關鍵,做好文檔系統的備份工作能夠極大的減少軟件系統故障造成的損失。
2.2 及時發現并排除軟件系統故障
計算機軟件系統運行過程中經常會由于操作不當、遭受外界攻擊等而出現故障,尤其是在開放的網絡環境下,計算機運行過程中遭受病毒、黑客等非法入侵的概率增加,這就需要計算機維護人員做好日常維護工作,及時發現并排除軟件系統故障,保障計算機的正常運行。針對病毒入侵故障,維護人員就可以通過在計算機上安裝殺毒軟件的方式來解決,做到定期清理垃圾,檢測病毒,從而防止病毒入侵,保障計算機軟件系統的安全運行。針對軟件系統故障,需要計算機維護人員定期對系統進行檢查更新,安裝性能較好的防火墻,幫助修復系統安全漏洞,及時升級電腦的補丁。另外,還要做好軟件測試工作,避免不安全軟件對計算機軟件系統造成侵害。
2.3 做好計算機軟件系統的日常維護和更新工作
在計算機日常使用過程中,維護人員要做好定期維護和更新計劃,為計算機軟件系統的運行提供一個良好的運行環境,及時發現并排除系統故障,幫助用戶提高計算機是使用效率。比如幫助用戶做好計算機硬盤的分區選擇,合理規劃應用軟件的使用效率,做好軟件工具的分類規劃,盡量減少用戶在使用電腦的過程可能出現的軟件混亂和錯誤;還要做好軟件的檢查更新工作,選擇滿足用戶需求的軟件進行安裝,進而提高系統的運行效率,同樣也能減少計算機軟件系統的維護工作。
參考文獻
[1]李輝.計算機系統維護與管理探究[J].電腦編程技巧與維護,2015,21:99-100.
[2]王新博.計算機硬件的維護與管理創新探究[J].信息與電腦(理論版),2014,03:199-200.
關鍵詞:計算機軟件;計算機硬件;計算機維護
中圖分類號:TP307文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2012) 06-0000-02
一、關于計算機軟件維護概述
(一)日常計算機維護
在進行操作系統維護時,比較有效的方法是要做好計算機系統的備份。備份的軟件比較多,但一般情況下大家較為熟悉和常用的備份用的軟件是Ghost,使用Ghost做好軟件的備份工作之后,就不用擔心出現計算機崩潰的情況了,一旦計算機器出現了故障,自己又不會進行故障的處理,用Ghost進行系統的恢復是一個簡單便捷的方法。可以推薦雨林木風的一鍵ghost還原工具,該工具操作較為簡單,只要輕點幾下鼠標就能輕松的完成計算機的還原和備份工作。
另外,我們還可以使用一些系統自帶的還原方法來進行還原,目前系統還原不僅包括了還原系統的功能,還可以進行必要的監視系統和一些應用程序的更改,還可以進行自動的創建相關的還原點,這個還原點可以代表一定時間點的一些狀態,如果因為日常使用中的操作不當而發生的一些系統問題,就能使用在運行正常時所創建的一些還原點從而進行系統還原到過去的正常使用狀態,使用這種方法一般是不會造成已有的文件數據丟失,因為使用這種方法是檢測選定的應用程序和系統文件的關鍵設置,不會檢測到一些個人數據文件的變化。
(二)數據與文件的備份
作為計算機的使用用戶,都希望自己的計算機在日常使用的時候不會出現任何問題。而在實際使用過程中,出現故障在所難免,使我們不能順利地完成自己的學習和工作,如果遇到計算機病毒等情況,就會造成很多數據的丟失,這將會構成不可挽回嚴重損失。所以,對于重要的數據需要做好數據備份,必要的時候,可以使用硬盤來對重要的文檔和數據進行專門的儲存。如果沒有更多的硬盤來進行使用,應該使用U盤或者是其它的一些存儲設備來進行重要文檔和數據的備份。當下隨著科學技術的不斷發展,也可以將重要數據或者文件存儲到網絡上,比如網易的網盤,郵箱,甚至可以將照片存放到QQ空間等存儲相關的數據。
(三)安裝防病毒計算機軟件
為了能夠保證計算機的系統安全穩定,以及計算機重要數據不會遭受病毒的侵蝕而出現丟失的情況,我們一般需要在自己的計算機上面安裝必要的計算機防病毒軟件。現在大家所熟悉的國內幾款知名的防病毒軟件都能起到防病毒的目的,并且相對來講價格也不高。建議大家在使用殺毒軟件時,選擇正版的計算機軟件殺毒,這樣就能利用網絡來對病毒庫進行及時的升級,以達到最大限度地保護計算機系統的作用。
(四)垃圾文件的清理
Windows在日常的運行過程中經常會累積大量的垃圾文件,并且計算機系統無法對產生的這些垃圾文件進行系統自動的清理,垃圾文件不僅僅會占用到大量的磁盤空間,同時還會拖累到整個計算機系統,造成計算機系統的運行速度嚴重緩慢,所以對于系統中的垃圾文件是一定要進行必要的清除。系統中的垃圾文件一般會分為兩種情況,第一種是屬于臨時性的文件,一般情況下是存儲在Temp目錄中。隨著電腦的使用時間越來越長,加之計算機的安裝使用軟件越來越多,Windows的操作系統就會變得更加龐大,而這主要是因為系統中垃圾文件的存在。對于在Temp目錄之下的一些臨時文件,應對此種情況,只需進入這個目錄進行手動刪除就能刪除;另外一種情況是上網存在的IE的臨時性垃圾文件,對于這種情況也可以使用專門的清理軟件進行痕跡的清理。
二、計算機硬件的維護探討
(一)計算機硬件維護時的注意事項
對于一些原裝的或者品牌機在其保修期內一般是不允許用戶自己打開機箱,如果用戶擅自進行打開機箱,就很有可能會喪失一些廠商提供的保修權利,所以在日常使用中,用戶應該特別注意這一點。另外因為計算機的板卡上的集成電路一般都采用的是MOS的技術制造,所以在打開計算機的機箱之前,操作人員一定釋放身上的靜電,以免發生危險,一些簡單的方法是可以將手接觸一下墻壁或管道等。在進行維護的時候,計算機內的各個部件要注意輕拿輕放,尤其是硬盤、光驅這些重要部件。
(二)定時對箱內表面的積塵進行清理
計算機在使用時間比較長的情況下,計算機的機箱表面和積塵就會慢慢的增多,因此需要對計算機進行除塵。一般比較常用的是采用擰干的濕布來進行擦拭灰塵。但是對于各種插頭插座和擴充插槽以及內存插槽及板卡一般不要使用是抹布進行擦拭。以便造成元件的損壞和避免發生觸電的危險。
(三)顯示器的日常維護
在我們日常使用計算機顯示器的時,不要過于頻繁地去開關顯示器,在開顯示器和關顯示器之間的時間最好能夠間隔到一兩分鐘。開關顯示器太快,很容易造成在顯示器的內部瞬間產生出高電壓,形成強大的電流從而燒毀顯像管。如果在使用電腦的時候有一兩個小時不需要使用顯示器的情況,最好是能將顯示器關閉。對于家用使用電腦來說,夜間不使用計算機的時候可以把整套設備全部關掉。
在計算機防塵方面,最好是能給顯示器購買專用的防塵罩,在每次使用顯示器之后能夠及時的使用防塵罩將計算機顯示器蓋上,以免造成灰塵對顯示器的污染。在清除計算機顯示器屏幕的一些灰塵時,注意要將顯示器電源關掉,還需要拔下顯示器的電源線以及信號電纜線。在進行清潔的過程中,要使用軟布從屏幕中心向外進行慢慢擦拭,如果遇到有些灰塵難以清除的時候,可以使用脫脂棉沾上少量水進行小心擦拭,但不能使用酒精之類的化學溶液進行擦拭。
另一方面,如果長期使用的顯示器,在計算機的機殼內可能會積攢大量的灰塵,如果不進行及時的清除就會導致顯示器出現老化,比較常用的方法是使用毛刷進行擦除顯示器機殼上的灰塵與污垢,然后使用干布進行擦拭,盡量不使用沾水的濕布去抹擦顯示器內部。同時還需要注意不要碰壞計算機的電路元件。日常在電腦使用的過程中,建議不要把顯示器擺放在太陽光能夠直接照射的地方,以減緩計算機顯示器的老化。
(四)鼠標的日常維護
在進行鼠標的日常使用中,建議在使用鼠標的時候不要力度太大,以免造成鼠標的彈性開關損壞。同時應該配備專業的鼠標墊配合鼠標使用,以減少污垢通過橡皮球進入鼠標從而污染鼠標。也可以使用更為先進的光電鼠標,光電鼠標的減震效果較好,從而保持光電檢測元件不易受損。
(五)鍵盤的日常維護
鍵盤是經常使用的一種計算機硬件,日常在使用計算機鍵盤的過程中,注意要愛惜鍵盤,保持鍵盤的清潔,注意不要將液體潑灑到計算機的鍵盤上。在使用鍵盤進行按鍵的時候要力量適中,動作輕柔。以免因為強烈的敲擊而減少鍵盤的使用壽命。如果需要更換鍵盤,注意不要進行帶電插拔,帶電插拔的危害非常大,不僅僅會造成對鍵盤的損傷,嚴重時還會造成計算機其他部件的損毀。
總而言之,在我們日常使用計算機的時候應該多注意有關計算機的日常維護知識,愛惜自己的電腦。這樣不但能盡量地延長計算機的使用時間,最重要的是可以提高計算機日常的使用效率,使計算機能夠為我們日常的工作和娛樂提高方便,希望以上所述的有關計算機的維護能對大家對于計算機的保養與使用起到積極的促進作用。
參考文獻:
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[2]齊志亞.計算機硬件日常維護與故障排除[J].硅谷.2010(05)
關鍵詞:計算機;軟件;開發技術;應用探析
計算機的發展帶領信息網絡的發展,進而帶動整個社會的進步,大大改變了人們的生活質量。如今,它作為人類智慧的延伸,廣泛應用于人們生活的各個領域。作為計算機的核心,軟件開發技術產業日益發展起來,成為我國重要的信息產業支柱。
一、計算機軟件開發技術概述
(一)概念
計算機軟件主要指系統軟件、應用軟件。系統軟件是監控、管理和維護計算機的軟件,比如操作系統和自檢程序等。而應用軟件則是解決用戶具體問題的軟件,比如人事管理軟件和學習管理軟件等等。不管是系統軟件還是應用軟件,都為用戶提供了利用計算機代替或簡化一種計算機的工作環境,對于用戶來說,接觸計算機其實是接觸計算機軟件。早在20世紀五六十年代,計算機軟件的開發多是手工方式,這種軟件開發技術不僅出錯率較高、生產效率低下,而且不能滿足軟件生產需要。隨著商品化、大型化軟件的開發,人們意識到計算機軟件的開發需要規范的文檔來確保程序設計、調試和運行。到了20世紀八十年代,人們將軟件工程定義為:實現計算機程序功能采取的規則、方法及與之相關聯的文檔和在計算機上運行程序所需的數據都是計算機軟件。
軟件工程的發展大體經歷了程序設計時代、軟件時代和軟件工程三個時代。以建筑工程開發為例,可以看出計算機軟件開發過程與建筑工程開發有較大的差異。建筑工程開發過程中,設計藍圖設計之后,之后的每一步都不存在回溯的問題,但計算機軟件工程在開發的過程中,每一步都有可能經歷多次的修改、適應等回溯問題,另外,軟件開發成功投入使用后,要考慮到軟件運行和維護的問題等等。
(二)開發方式
計算機軟件常用的三種開發方式:
1、傳統的生命周期法。根據時間劃分角度,將軟件進行各個方面的拆分,并對其進行分解,形成不同階段,且每一個階段的開始和結束都有其特定的嚴格要求。通常意義上,一個周期大致為半年左右。
2、軟件原型化的方法。在對初期概念比較模糊的計算機軟件進行開發和調試時,由于傳統的生命周期法需要對軟件最初期的相關資料進行認定,因此,對于此種類型的軟件其并不能適合。但如果把計算機軟件原型化,通過對原型化系統的研究來確定軟件的本質要求,在此基礎上并將前期得到的概念進行新的開發建造,最終達到修改階段,由此便完成了對軟件開發的建造。
3、自動化形式系統的開發。自動形式系統的軟件開發方式主要利用第四代技術中的多種軟件開發工具、操作人員并不需要說出具體的方法,只需要說出內容,其軟件工具就通過自動分析并設計出程序編碼。
(三)計算機軟件開發技術
1、XML
XML是包含了類似HTML的文本文件。而在這一個文件定義一個樹型的結構,用來描述其所存儲的數據。它的最大優點就在于這個文件中所存儲的結構數據。還可以儲存非結構數據。也包括一些關于基于XML的語言,有XSL、XHTML、DTDs、XSLT、XSD、X quer及X Path。XHTML的本身是XML,同通常的HTML比較,XHTML的格式更加容易進行處理。XSL與XSLT是XML進行轉換所使用的語言,它們將XML轉換成為各種各樣的格式。DTDs是對XML文件以及其所包含一些數據類型進行描述,可以不通過編寫所定制代碼,就可以完成XML內容的檢查,讓其強行遵守所給出的規則。X query與X Path是查詢語言。它們能夠從XML中吸取一些單個的數據及數據列表。
2、Web Services
Web服務是XML后的產物。XML可以進行描述數據和對象,其可以保證XML文檔數據的有效性。其文檔非常適用于一種實現跨平臺服務標準基本的格式。
3、面向對象的編程
過去十年里,面向對象OOP技術在領域中占據過統治的地位,OOP理念是從Smalltalk開始的,然后慢慢到C++和Pascal,到Java成為真正的主流。和C++是OOP發展的最高層次。
4、Java、C++、C語言、這些高級編程語言都得到了迅速的發展,但每種語言都能獨立地進行計算機軟件的開發。
5、JavaScript
JavaScript作為非常重要的腳本語言,被所有主流的瀏覽器所使用。在編寫Web應用程序時,JavaScript是不可缺少的。JavaScript也可以作為一種服務器端腳本語言,其極可能會成為將來設備的腳本語言和主流應用程序的語言。VBScript雖然得到了很好的應用,但連微軟都傾向使用JavaScript來編寫其腳本代碼。
6、Regular Expressions
雖然很多人認為正則表達式太過于繁瑣,而且很難讀寫,但是其功能非常強大,在很多領域都需要使用它。在搜索純文本數據,其表現出了強大的功能。
7、Design Patterns
其作用是用來通過創建和分類對象,從而簡化編程。設計一個模式將一些對象進行分類成為制定的模型,OOP使用得越多,其作用就越明顯。
8、Flash MX
當需要更多的客戶端圖形以及編程能力時,HTML與CSS就不能滿足此刻的需求,Flash才是最好的選擇。在Flash里編程將會非常容易,并且其速度也明顯比Java快。
9、Linux/Windows
這是PC機兩大操作軟件,需要學會對其進行配置、安裝。當今的軟件開發程序都基于這兩大操作軟件平臺上,對這兩大軟件要有一定的了解。
10、SQL
對數據庫的查詢,SQL雖然只是一種基本操作技能,但是其卻起到了非常重要的作用。也許在未來,圖形界面會取代人們對SQL的使用,但是數據的查詢永遠也不會離開SQL,掌握SQL的基本語法,對將來編程數據的使用有很大的幫助。
(四)計算機軟件開發技術的重要性
軟件開發技術是軟件工程較為關鍵的技術之一,對計算機網絡發展有著極大的助推作用,計算機軟件開發技術能夠促使計算機網絡技術的創新,使一些網絡支持、遠程控制成為可能。軟件開發技術的應用使得計算機網絡形成開發性、共存性的一種網絡模式,對于計算機網絡的發展有促進作用。計算機軟件開發技術的應用解決了軟件開發落后計算機網絡需求的問題,隨著軟件開發技術的不斷提高,軟件的安全性、可靠性和便捷性也有了較大的提高。上述的計算機軟件開發重要性推動了計算機軟件開發技術的應用。
二、計算機軟件開發技術的應用
計算機軟件開發者進行軟件開發是為了使計算機可以更好地為人類服務,所以,一種計算機軟件開發技術要能夠稱得上成功,需要真正實現其良好的實用價值。下面通過一個計算機軟件開發的實例來說明軟件開發技術的應用價值。運用兩種不同的方式開發兩個產品,其中第一個產品運用高級數據庫服務器的Web+Xml+ActiveX模式來進行開發設計,第二個產品運用VB6.0+Acess的單機版模式來進行開發設計。現利用這兩種產品分別在客戶機端進行安裝,發現采用第一個產品的話,在客戶機需要安裝ActiveX組件,還要更改瀏覽器的安全設置,這使得在客戶端安裝第一個產品時有一個安裝步驟;而如果采用第二個產品,則在客戶端可直接安裝,這是因為VB虛擬機以及Acess驅動都是微軟歷史版本,系統可自動兼容。成功在客戶端進行安裝后,運行一段時間,第一種安裝方法在安裝、運行上受系統操作版本或瀏覽器安全設置的限制,給用戶使用帶來了一些麻煩。然而第二種安裝方法運行穩定,如果需要修復安裝或者備份還原數據,用戶能夠單獨去完成,缺點是隨著客戶端使用時間越來越長,用戶數據會逐漸增多,在客戶端運行的后期,運行速度會下降,此時就需要進行人為轉檔。這個實例促進了計算機軟件開發者對軟件開發與應用問題的認識。計算機作為常用的工具,是為了能夠更好地為人類服務。當前,計算機已成為一種大眾化的工具,不一定要求使用計算機的工作人員均是專業化人才,所以,在計算機軟件開發中,要按照客戶具體要求與實際情況來進行開發。計算機軟件開發過程中還要強化“以人為本”的理念,體現軟件強大的功能以及簡單實用性。
三、計算機軟件技術的發展趨勢
(一)軟件技術的智能化發展趨勢。隨著人工智能在當今社會的不斷發展,其應用范圍也得到相應的拓展。而軟件技術的開發也只有朝著這個方向發展,才能使人工智能軟件的開發獲得成功,從而促進人類社會的劃時展。
(二)軟件技術的融合化發展趨勢。將傳統的電氣化、機械化和自動化等計算機硬件系統通過軟件開發轉化為智能化、數字化和網絡化的軟件核心技術,這一融合必定為產業帶來更大的經濟市場競爭力。
(三)軟件技術的服務化發展趨勢。當面向客戶時,軟件技術的開發者將最優秀的設計理念、最先進的軟件技術、一流的產品和最優質的服務呈獻給客戶,由此形成軟件行業的主流模式。
(四)軟件技術的網絡化發展趨勢。由于互聯網的全球性發展,不僅拉近了全球的距離,更將網格化發展作為計算機產業今后的發展方向,而網格化又是網絡化的表現形式。因此,推動了全球網絡化的發展趨勢。
(五)軟件技術的開放化發展趨勢。軟件技術的開放化指的是計算機軟件產品的標準化和軟件源代碼的開放化。只有技術在一定程度上達到開放,計算機軟件設計者之間才能更好地進行交流和溝通,達到共同進步,從而提高產品質量,并促進計算機軟件產業的進一步發展。
計算機網絡技術的發展徹底改變了我們的生活,促進了社會的進步,在社會生活的各個領域都發揮著十分重要的作用。計算機軟件技術是計算機的核心,軟件開發技術的發展直接關系到我國國民經濟的發展。
參考文獻:
1.軟件工程的概念
1.1軟件工程概念提出
20世紀50、60年代開發大型系統軟件用手工方式進行,其生產效率低、出錯率高。這種狀態不能滿足日益增長的軟件生產的需要,產生以下四個方面的問題。a.軟件復雜性飛速增長;b.軟件成本高;c.開發周期長;d.維護工作量大。即出現了軟件危機現象。為了擺脫軟件生產的這種局面,在1968年北大西洋公約組織的學術會議上,第一次提出了軟件工程這個概念。
軟件工程是開發和維護軟件的規范化方法,它的指導思想是以處理工程問題(如建筑工程、機械工程等)一樣的方法處理軟件生產的全過程。為了指導這種軟件生產的整個過程,產生了軟件工程學。
1.2什么是軟件工程學
軟件工程學是研究和探討如何利用當代的科學理論和技術指導軟件的開發,以達到利用較少的投資獲得高質量軟件產品的目的科學。軟件工程學既是邊緣學科,又是一種綜合性學科。它包括計算機科學、系統工程學、管理學、經濟學、人體工程學和心理學等。
2.軟件工程的發展
軟件工程的發展,大體經歷了三個時代,即程序設計時代、軟件時代、軟件工程時代。
2.1軟件開發的三個階段
前面講過用軟件工程的方式生產軟件的過程類似于機械、建筑工程生產產品的過程。如一個建筑工程(如立交橋、賓館大廈等)從開始到結束,經歷設計、施工和驗收三個階段。軟件產品的生產也要經過定義、開發、維護的軟件開發三個階段。
2.2軟件工程與其他工程科學不同之處
從上面建筑工程與軟件二種產品開發階段比較,可以看出:a.建筑工程流程圖中,設計藍圖產生之后,往下的每一步沒有回溯問題。
但在軟件開發工程中,每一步都可能經歷不只一次的修改和適應的回溯問題。b.軟件交付使用后,還有一個運行維護問題,如運行后發現有隱藏錯誤、運行環境有變化、用戶要求的變更等。
3.應用軟件開發方法
一個大型的應用軟件、如計算機輔助設計軟件,大型仿真訓練軟件等,需要多人共同完成。為保證大型應用軟件系統的開發質量,必須嚴格按照軟件工程的思路和原則,采用軟件的開發方法,使用軟件工程提供的圖示工具,組織軟件人員協調一致地完成設計與開發任務。
現應用的軟件開發方法主要有三種:軟件生命周期法、原型化方法、自動形式的系統開發方法。
3.1軟件開發的生命周期法
生命周期方法是從時間角度對軟件的定義、開發和維護的復雜問題進行分解,分成若干個階段。每個階段的開始和結束都有嚴格的標準(前一階段的結束就是后一階段的開始。標準就是每個階段都應該交出高質量的文檔。軟件生命周期一般分為六個時期,即六個階段。
3.2原型化方法
傳統的生命周期法的理論基礎較為嚴密。一般說來,在軟件開發過程中,首先要經過嚴格的定義或預先說明,并要求軟件開發人員和用戶在系統的開發初期就要對整個的功能和信息需求做出全面、準確而深刻地認定。通常用戶給出概括性的軟件目標而無法描述詳細的輸入、處理或輸出需求。而軟件開發人員也可能尚未確定處理算法的效果、操作系統的適用性及即將使用的人機界面形態。在這種情況下,對事務只有邊干邊認識,原型化方法就是基于這一主導思想。
3.3原型的三種形態
(1)紙上原型。這種紙張和墨水的模型解釋了軟件上的一些特征。
(2)工作原型。制作所需軟件中的一部分功能,讓其在計算機上執行,可使用戶和開發者在一定程度上了解即將被開發的程序。
(3)現有原型。利用一個可運行的現成程序,完成所需功能的部分或全部,但是有一部分必須在新開發的基礎上加以改善。
3.4原型法開發過程
利用原型法開發軟件大致經過可行性研究階段、確定系統的基本要求階段、建造原始系統階段、用戶和開發人員的評審階段、開發人員修改系統階段。
關鍵詞:計算機;硬件;軟件;維護
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.105
0 引言
計算機在高校的使用和學習越來越普遍,每個進入高校的學生,都或多或少的被普及計算機知識,高校龐大的計算機擁有量,對于維護和管理成了各高校棘手的問題。本文就相關問題進行一下探討。
1 計算機實驗室設備的使用管理
實驗室設備管理是對實驗室管理一個非常重要的部分,計算機設備管理主要包括計算機設備的備案清單、安全使用管理、計算機設備周圍運行環境管理。
1.1 硬件帳物的管理
計算機實驗室的硬件數量較多、多數都屬于電子產品,如計算機、服務器、交換機、UPS等。建立科學合理的實驗室硬件清單,讓管理員了解設備的參數,管理上做到責任到人,每個實驗室都有專門的負責人。每個實驗室門口都貼有本實驗室的負責人,實驗員必須掌握實驗室的設備情況,參數包括硬件品牌、型號、配置、購買時間、價格、產品編號等,并對設備貼有標識。建立硬件的引進、借調、損毀及維修紀錄報表。每個學期與單位資產管理科進行資產核對,防止資產流失。對報廢和維修的硬件及時上報和處理。
1.2 實驗室的安全使用管理
計算機實驗室的硬件設備一般價格昂貴,一旦發生損毀,會對單位造成財產損失,并且會影響正常實驗教學的進行。所以,要加強計算機實驗室的安全使用,保障有規律的日常維護和檢查工作,發現問題及時處理。提前做好防火、防盜等工作,每天最后一個離開實驗室人員必須檢查水閥、電源、門窗,防患于未然,養成良性的檢查習慣。實驗員登記計算機實驗室的使用記錄,記錄每次使用情況,產生問題狀況記錄,并及時處理并維修。對經常用到的實驗室硬件設備進行定期檢查和維護,主要包括學生計算機,教師計算機,主機服務器、投影設備,空調設備,計算機外設設備等。
1.3 實驗室內部環境管理
實驗室內部環境包括定時換氣、保持衛生、穩定電壓等基礎設施,科學合理的基礎設施直接決定著計算機實驗室硬件的正常運行和使用壽命。特別是加強電的使用,實驗室用電干路要保證足夠的電力負荷,電閘空開必須能承擔所有設備運行的電力負荷,禁止非專業人士私接電源。保障實驗室環境清潔衛生,每天定時進行通風更新空氣。保持室內的溫度和濕度必須適中,安裝空調設備進行調節,防止計算機硬件被老化和氧化的危險。
實驗室的計算機硬件,定期進行硬件維護和檢查,防止學生打開主機取走相關部件,或由于學生的野蠻操作造成計算機硬件的損壞,實驗員或者實驗任課教師應該對來做實驗的新同學做實驗室機器使用的指導說明,實驗室安裝實時監控設備,避免和管理相關問題的發生。
2 計算機實驗室硬件和軟件的維護
2.1 計算機實驗室硬件的維護
實驗室計算機的在使用過程中,由于使用時間長,加之使用頻繁,所以對計算機的硬件維護是一件很重要的工作。首先我們知道計算機對環境的濕度和溫度,和灰塵度有一定的要求,溫度和濕度要適中,盡量減少灰塵,因為計算機硬件是電子設備,很容易產生靜電,濕度和灰塵的合理搭配,會使硬件產生靜電,盡而影響硬件的正常運行。所以我們要對實驗室內環境條件進行人為控制,必須保持實驗室內的衛生,保證計算機的正常工作,提高使用壽命。
其次實驗室管理員要對計算機的風扇定期清理灰塵,保持干凈。磁盤要放在陰涼干燥的地方,定期做磁盤整理,把有壞道的扇區隔離,提高使用效率。禁止在實驗室吸煙,喝液體飲料,防止污染計算機。
2.2 計算機實驗室軟件的維護
實驗室的計算機使用的是windows操作系統,實驗室的管理員要定期進行系統升級,打好補丁,使計算機的性能達到最佳。由于做實驗的學生,操作能力參差不齊,難免有意或無意操作刪除了系統文件,使計算機操作系統崩潰或者應用軟件無法正常使用,為了及時解決問題,就必須提前備份好一個學生機的完整、良好的操作系統鏡像,在發現問題時,能及時恢復系統。利用GHOST工具,提前對一臺裝有完整系統和教學應用軟件的機器做鏡像備份,做好之后,復制到每臺機器的備份盤里,發現哪個機器出現問題時,及時用GHOST工具或者矮人DOS工具箱,一鍵還原系統就可以了。這樣及時補救,不影響正常的教學工作。
每學期末或者學期開始,我們都會對實驗室的所有機器進行重新安裝系統和安裝應用軟件,升級系統和殺毒軟件病毒包的升級,利用計算機本身帶有的網絡還原卡,對計算機的系統和應用軟件檢查無誤后,啟動網絡還原卡,進行網絡同傳,10幾分鐘,就能完成更新工作,再利用自己做的小軟件,對每臺計算機一鍵輸入機器號,計算機名和IP地址就得到了正確的修改,這些方法的使用,提高了實驗員的工作效率。
3 完善實驗室的規章制度
完善的實驗室規章制度是計算機實驗室正常運行的基礎和保障,保證了實驗教學的開展。高校計算機實驗室全天開放、人員流動大、維護難度大,必須建立完善的管理制度。確保實驗課程的正常進行,發揮實驗教學在教育過程中的作用。在日常管理工作中根據需要,完善各項規章制度,遇到問題,嚴格按照規章制度的內容執行。根據工作中的實際情況,完善《學生實驗守則》、《實驗室安全管理制度》、《任課教師職責守則》等規章制度。完善的規章制度,規范了實驗員和任課教師的崗位與職責,使實驗室在運行中有章可循、有據可依。
因此在實驗室的管理中,應該做好硬件檢查和維護,應用軟件的管理和升級,制訂和完善科學合理的規章制度,保證實驗室正常健康的運行,實驗室是教學和科研的重要部門,所以實驗員要認真做好每一項工作。
參考文獻:
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關鍵詞:計算機軟件;計算機硬件;操作系統
中圖分類號:TP309 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2011) 22-0000-01
Meteorological Stations Computer Hardware&Software Business Status and Recommendations
Liu Jia
(Meteorological Bureau of Zhengzhou City,Henan Province,Zhengzhou 450000,China)
Abstract:Based on the meteorological stations used in the computer's operating system,antivirus software is still a lack of uniformity of guidance on the application software installed for safety,compatibility and stability testing,so that the source reduces the occurrence of faults on chance to reduce the workload of maintenance personnel,but also allows us to work smoothly.
Keywords:Computer software;Computer hardware;Operating system
引言:目前各氣象臺站所用操作系統版本各異,也有裝機版的,有的機器有殺毒軟件,有的就沒有,有殺毒軟件的病毒庫有經常升級的,也有不常升級的,如在計算機購置階段就考慮好機型、加裝相應保護設備、選好操作系統及殺毒軟件。
一、硬件方面現狀及建議
我們氣象工作的性質就是穩定、及時、高效,這決定了我們工作用機的具體要求。目前氣象臺站所用計算機有兼容機也有品牌機,配置又千差萬別。
(一)兼容機由于沒有經過嚴格的檢測和試驗,在使用過程中毛病百出,經常出現各種各樣的故障,各配件間的兼容性不好,工作穩定性不高等,對我們的工作極為不利。如在臨近觀測時,出現死機,重啟或無法啟動等。有時重啟一次就可能造成過時報。兼容機出現各種各樣的問題,是由于其先天因素所決定的。而品牌機,尤其一線大廠在投放市場前業已進行了嚴格的兼容性、穩定性測試,穩定的采購渠道,嚴格的生產工藝,相對先進的檢測設備都保證了產品的品質。穩定、及時、高效的工作性質決定了我們選品牌機。做天氣預報及廣告工作部分以及自配室內外監控機,因其配置有特殊要求,品牌機很難滿足其具體需要,可配兼容機以滿足需要。以上說了那么多品牌機的好處及優點,是不是所有品牌機都好呢?不一定。
(二)品牌機好壞要認牌子,如惠普、戴爾、聯想、方正等都是好牌子,品牌機也不一定都好,有些牌子還不如兼容機好。對同一品牌的機子,又有不同系列之分,即針對不同工作性質,廠家推出不同系列機以滿足用戶的具體需求。有針對家庭使用的家用型,主要是外觀漂亮,接口豐富,多媒體配置齊全。同是商用機,不同配置,價格又不一樣,如果我們對價格敏感的話,建議選購低端配置就行,因為我們氣象臺站目前用機所做工作的運算量不是很大,只要是近幾年新機都可以滿足要求。
(三)UPS電源也是我們必備的硬件之一。因為氣象臺站大多處在城鄉結合部,用電高峰期拉閘限電就常出現在晚8時左右,這也正是我們工作最緊張的時候,如有臺UPS電源就好多了,停電了UPS電源接著供電,不影響工作的正常進行,此外,UPS電源還有很多好處,就是保護計算機硬件不受市電不正常的影響而加速老化甚至出現故障。視業務用機多少來考慮所購UPS電源的功率,一臺額定功率為2千瓦的UPS基本可滿足臺站需要,注意臨近觀測時不要開啟激光打印機,以免業務用機重啟。保護計算機系統,至少還要加裝電源及信號避雷器以減少雷電對機器的沖擊,雷電臨近時,如不急用機器,最好拔掉業務用機的電源及信號線。
二、軟件方面現狀及建議
氣象工作所用軟件相對集中,統一。
(一)如地面氣象業務測報系統ossmo 2004、notes、災情直報及災害性天氣普查所用的數據錄入軟件是全國統一,而如幾年前所用有的甚至現在還在使用的縣局綜合發報軟件是河南省氣象臺開發的業務軟件,當然各地區及縣局根據自己的需要也有所開發。這些軟件為我們高效工作提供了極大方便,同時也有個別軟件出現了安裝困難,使用過程中出現問題,表現在軟件本身不穩定,和操作系統兼容性差,在某一平臺上安裝,這幾款軟件出現相互不兼容,只要一安裝全就死機且無法重啟等。當然這不能只怪這幾款軟件本身,所安裝平臺也存在問題,如驅動不合適,使用了非正版操作系統等。同時也說明了以上幾款軟件的平臺適應性差。驅動及操作系統所涉及知識面較大,特別是操作系統不同的配置會提供不同的軟件環境,這要求我們提高這方面的技術,除了不斷提高我們的技術水平并及時求助地區局外有沒有更好的辦法盡量減少軟件出現問題的幾率呢?
(二)各種軟件是運行在操作系統之上,操作系統就是一個平臺,這個平臺為各種軟件搭建舞臺,不好的舞臺,再好的演員,水平也不能發揮盡致。在各種各樣的軟件故障里,操作系統問題是個主要問題,因為它一方面與硬件打交道,一方面還要為應用軟件提供服務。好的平臺就是使用正版操作系統,目前有一少部分用的是過時的98,如網上常見到的ghost版本的xp,都經過各種優化,即進行了一些預定用途的刪減或設置,其實也許他認為使用者是家用,而我們實際是辦公用,這樣不該刪的減了,造成了功能的缺失,更有甚者個別高手還藏病毒木馬于其內,我們珍貴的氣象數據隨時都有可能遭到盜竊或破壞。解決這些問題的辦法就是安裝正版操作系統,一旦安裝了正版的操作系統,就可以及時升級去擋那專搞破壞的病毒、木馬的襲擊。業務用軟件安裝前要了解其安裝環境及要求并進行穩定性、兼容性測試。
三、小結
關鍵詞:實踐教學;虛擬機;Vmware;Xen
作者簡介:衛耀軍(1971-),男,河南洛陽人,湖北工業大學工程碩士,(湖北武漢430068)西安電力高等專科學校,高級工程師;張亮(1982-),男,江蘇海門人,西安電力高等專科學校,講師。(陜西西安710032)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)10-0112-02
隨著我國高等教育規模的不斷擴大,計算機類實驗實訓設備由于數量上的不足導致設備過度使用而不能及時得到必要的維護,加上計算機新技術層出不窮、發展迅速,設備淘汰更新速度非常快等原因,使得各高校在計算機類實驗實訓設備的場地和經費投入上都明顯不足,嚴重制約了各工科類專業特別是計算機類專業教育質量的提高。在諸如計算機軟硬件基礎、Linux/UNIX操作系統、計算機網絡技術、網站建設與維護這些實踐性要求比較強的計算機類課程教學過程中,經常會遇到軟件與硬件系統不兼容、安裝調試不同類型操作系統會破壞原系統且操作系統間不能隨意切換、硬件系統配置和軟件調試會影響系統的正常運行等諸多難題。如何在場地和經費投入都得不到充分保障的情況下,更加有效地利用現有設備,通過不斷改進和完善實踐教學方法、教學形式和教學內容,培養出滿足社會需要的基本素質好、應用能力強和具有創新精神的專業人才已經成為各高校教師面臨的重要課題。計算機實踐教學中引入虛擬機(Virtual machine)技術將可在一定程度上解決這一難題。
一、虛擬機技術簡介
虛擬機技術通過在現有計算機平臺上添加一層虛擬機監控程序(Virtual Machine Monitor,簡稱VMM)或監管程序(Hypervisor)實現對計算機硬件系統的虛擬化,如虛擬處理器、虛擬內存管理器(MMU)和虛擬I/O系統等。從應用程序的角度看,程序運行在虛擬機上同運行在其對應的實體計算機上一樣。虛擬機技術使得一臺物理計算機可以生成多個不同的虛擬機,分別運行多個不同或相同的操作系統。
根據虛擬機架構的不同和是否需要修改客戶機操作系統內核,虛擬機技術分為完全虛擬化(Full-virtualization)和泛虛擬化(Para-virtualization)兩種。采用完全虛擬化的VMM可以讓虛擬機模擬出和真實硬件完全相同的硬件環境,因此任何已有的操作系統都可以不經修改直接運行在完全虛擬化的VMM上。因此具有很好的兼容性和同時支持異種操作系統或不同版本操作系統的能力,但是以犧牲性能為代價。相反,泛虛擬化通過需要修改客戶機操作系統內核提升了虛擬機的性能,但由于需要修改操作系統內核,不開源的操作系統就無法運行在泛虛擬化的VMM上,所以兼容性不夠好。
二、虛擬機在計算機實踐教學中的應用
目前,在各高校計算機房,特別是公共機房的計算機中大都裝有各類軟硬件保護卡或還原卡,目的是防止學生對計算機系統進行隨意修改,破壞使用環境,以減少機房管理人員的維護工作量。在不增加任何硬件成本的情況下,要想“突破”保護卡或還原卡的限制,以解決類似Linux操作系統這樣一些需要經常對計算機系統進行“寫”操作課程的實驗和實訓問題,唯有使用虛擬機技術。
1.計算機系統維護實驗
由于虛擬機中的一塊硬盤僅對應于真實主機上的一個文件,在虛擬機中對硬盤的任何操作都不會破壞真實的硬盤分區和數據,因此在虛擬機下可以放心地進行諸如磁盤分區、格式化等破壞性比較大的危險操作。同樣,在虛擬機下也可進行諸如BIOS設置、網卡等基本硬件添加刪除之類的系統維護實驗。
2.計算機操作系統安裝、維護實驗
在Windows/Linux操作系統的教學中要涉及到系統安裝、系統設置及網絡服務配置等操作,其中有幾個比較危險的實驗操作在真正的物理計算機上來實現有一定的難度和不現實性,如系統安裝、硬盤配額、文件系統的創建與使用、系統啟動模式設置和網絡服務配置等,這些操作會改變甚至可能破壞計算機系統,使計算機無法正常工作。對于初學的學生而言,做此類實驗時更容易造成對計算機系統的破壞,這都嚴重影響到教學效果。采用虛擬機技術后這些問題將得到很好解決,同時也提高了教學質量和學生的學習效率。另外,在虛擬機上的操作有實際操作無法相比的優勢。
3.動態磁盤管理實驗
動態磁盤中有簡單卷、跨區卷、帶區卷、鏡像卷和RAID-5卷,而除簡單卷外,跨區卷、帶區卷、鏡像卷的創建都至少需要兩塊物理磁盤,RAID-5卷至少需要三塊磁盤。如果教師在上課時只講解這五種卷的原理,不在課堂上演示它們的創建、恢復等操作,更不讓學生進行相應實操實驗的話,其教學效果將大打折扣。在虛擬機下可以不費吹灰之力就輕而易舉地為系統添加多塊硬盤,一切操作都可以隨時隨地進行,將會極大地提高學生的學習興趣。
4.計算機局域網實驗
計算機局域網實驗不但需要多臺計算機,而且還需用到集線器或局域網交換機。通過虛擬機技術,可以在一臺計算機上虛擬出多個虛擬機,進而實現在單臺計算機上組建局域網環境。這樣每個學生在一臺計算機上就可以進行各種局域網實驗。在此環境下,學生可以放心進行各種操作,產生更好的實驗效果。
三、常用虛擬機軟件及應用實例
VMware和Xen是目前最具代表性的兩種虛擬機軟件。目前,Vmware無疑是商業虛擬機軟件領域當之無愧的領頭羊,在虛擬機軟件市場上占有很大的份額。但在開源領域,一個叫做Xen的GNU GPL變體在眾多開源虛擬機軟件項目中脫穎而出。它是英國劍橋大學計算機實驗室開發的一個基于X86架構、發展最快、性能最穩定、占用資源最少的開源虛擬化技術,與Linux是一個完美的開源組合,以高性能、占用資源少著稱。
Vmware是一個標準的完全虛擬化產品,可以完全模擬出X86架構的真實硬件環境,在本地運行多個操作系統,但是這樣做也使得它的性能降低了20%。即便是當今高端CPU的速度,在同時運行多個操作系統時Vmware虛擬機的性能也是一個很大的問題。
而Xen從一開始就是一個支持泛虛擬化(在Xen中稱為“半虛擬化”)的虛擬機軟件,只需對客戶機操作系統內核稍作改動就可使用Xen API(應用程序接口),性能損失大約在2%~8%之間。從Xen和VMware的運行基準顯示,Xen性能在某些方面幾乎要高一個級別。而且從3.0版本開始,Xen也提供了對完全虛擬化的支持,當然這需要有完全虛擬化技術的CPU硬件支持(Inte VT或AMD VT),這使得Xen有了更為廣闊的使用空間。因此Xen贏得了包括IBM、AMD、HP、Red Hat和Novell在內的眾多世界級軟硬件廠商的高度認可和大力支持,如在Redhat Enterprise Linux 自5.0版本起,內核版本提升到了2.6.18,正式提供了對Xen虛擬化技術的支持。下面介紹一下在CentOS 5.6(CentOS是Linux發行版之一,它來自于Red Hat Enterprise Linux依照開放源代碼規定釋出的源代碼所編譯而成)操作系統下創建Xen虛擬機的實例。
1.以Xen的內核運行CentOS
在CentOS啟動時選擇Xen內核啟動,如圖1所示。
2.創建Xen虛擬機
Xen虛擬機可以通過圖形方式創建,也可以通過字符方式創建。字符方式使用命令xm,可以直接鍵入xm查看輸出的命令參數信息。通過圖形方式創建比較直觀簡便,如圖2所示,單擊“虛擬系統管理器”打開虛擬機管理工具。
進入到虛擬系統管理器的界面,默認會顯示一個ID為0的節點,又叫做Domain0,當前狀態是“運行中”。這個節點就是安裝了CentOS的物理服務器,通過管理界面可以看到物理節點擁有的CPU和內存數量。在管理界面的下方還有“刪除”、“新建”、“打開”等幾個按鈕,單擊其中的“新建”按鈕即可進入Xen虛擬機的創建向導,即創建新的domain。
在創建新虛擬機向導中單擊“前進”按鈕繼續,在“名稱”欄中輸入要創建的domain的名字,例如vm01(這個名字可以任意選擇),如圖4所示。
按照創建新虛擬機向導指引就可一步步完成一臺計算機的“硬件”選取與安裝,包括磁盤、內存、網絡等。
創建完成后,檢查一下前面各項參數,如果無誤就可單擊“完成”按鈕,退出創建新虛擬機向導并啟動操作系統安裝程序。安裝程序將依次檢查各個參數是否正確,包括安裝源(這里以通過“CD-ROM”安裝XP為例)能否被調用到、磁盤空間是否足夠、內存是否足夠等,如果沒有問題則啟動該虛擬機(domain)的控制臺。于是熟悉的XP操作系統安裝界面就出現了,如圖5所示。其安裝過程和在物理機上的安裝過程一樣,此處不再詳述。
四、結論
利用虛擬機技術可以“擴建”現有的計算機房,創建多操作系統的實踐教學環境,承擔傳統的實踐教學平臺難以完成的實操訓練任務。虛擬機技術在計算機實踐教學中的深入應用不但提高了教學效率,節省了經費,更為提高教學質量提供了新的輔助教學手段。
參考文獻:
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關鍵詞:電路設計;逐次漸近;ADC;比較教學
中圖分類號:G642.41 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)22-0127-03
Abstract:Students have some difficulties in learning electronic technology and other hardware principle and design method while teaching computer science. And also the ability of program design could help students understand circuit theory and design ideas. Therefore, a kind of comparative teaching of computer hardware circuit design by software was presented. It guided students to understand the ADC circuit principle and design ideas through program algorithm and basic knowledge of digital circuits in teaching of successive approximation ADC circuit theory. It has been shown that the method could help students more effectively understand circuit knowledge.
Key words: circuit design; successive approximation; ADC; comparative teaching
1 引言
計算機專業的硬件知識課程通常包括電路原理、模擬電子與數字電子技術等課程。從實際教學過程看,由于實驗條件、物理知識等多方面的因素,學生普遍反映電子技術的學習較為困難。甚至嚴重情況下,會影響學生對硬件電路設計的興趣,這不利于學生綜合素質的培養[1-2]。另一方面,軟件設計由于對動手操作條件要求不高,編程鍛煉的機會多,不少同學掌握程度較好,從而培養了興趣。
學習通常都是利用已有知識去理解新知識的過程,如果新知識和已有知識在很大程度上具有相似性,或者通過合理的比較,建立新知識與已有知識之間某種緊密的聯系,學生在理解上就相對容易。自信心也可能會從已掌握知識遷移到新知識上。比較是根據一定的標準,把有某些聯系的兩種或兩種以上的事物加以對照,確定事物同異關系的思維過程和方法[3]。本文所談論的比較教學方法就是在此概念框架下定義的,在相關教學中已經被成功采用[4-5]。
因此,本文以數字電子技術教學中的重點知識“逐次漸近型ADC”為例,在對原理概念做簡要介紹后,引導學生用算法、程序語言的形式將設計的思想表達出來,再利用基本組合和時序電路將軟件形式表達的設計思想“翻譯”成初步的硬件電路。通過對軟件和硬件初始化、運行方式等的比較,對初步的ADC電路進行優化調整,最終形成經典的逐次漸近型ADC電路設計。
2 逐次漸近型ADC簡介
ADC是將模擬信號轉換成數字信號的器件,以方便計算機等數字系統進行信號處理,是計算機系統與外部物理世界交互的重要部件,也是數字電子技術課程中的重要知識內容。根據構造原理的不同,ADC的種類很多,例如并聯比較型ADC、反饋比較型ADC、雙積分型ADC、V-F變換型ADC,以及∑-ΔADC等。其中逐次漸近型ADC是一種反饋比較型ADC,它具有轉換速度較快、體型小、構造成本低等優點,因此是目前ADC產品中用得較多的一種。圖1和圖2分別是逐次漸近型ADC的原理框圖和電路原理圖[6]。
逐次漸近型ADC的基本設計思想是:它是對計數型ADC在轉換速度上的改進,對于外界模擬輸入信號,逐漸計數累加,通過DAC產生輸出一個與模擬信號相等的電壓信號,此時輸入給DAC的數值就是ADC的轉換結果。值得注意的是,計數累加不是每次加1個單位,而是采用類似“二分查找”的原理,由高位到低位逐漸取1比較,如果DAC的輸出大于外界模擬信號,相應的位置0,否則保留置1,直至到最低位比較結束。
傳統的電路教學方法,會對照著原理圖給學生講解思想和電路的組成。學生領會上比較困難,特別是即使搞清楚原理,對電路的設計過程、來龍去脈也是不清楚的,從而產生對電路設計的神秘感和恐懼感,不利于進一步學習。
3 利用軟件設計的比較教學
3.1 程序和電路的運算方式比較
通常的程序設計,是一種串行的思維方式,設計者仿照CPU指令的執行方式。學生寫出程序設計的算法,再轉換成具體的程序設計語言,供計算機編譯執行。從實踐教學過程看,在這一點上,在入門時,較電路設計更容易為學生所接受。以下內容介紹逐次漸近型ADC電路設計的軟件比較教學過程。通過這一過程,讓學生自己很自然地“設計”出逐次漸近型ADC。
3.2 逐次漸近型ADC的軟件算法表達
用算法和程序表達計算機系統的處理過程,將有助于加深理解,也更便于未來的工程實現。逐次漸近型ADC可理解為一個將浮點型(表示模擬信號)轉換成一定位數的整形數(表示數字信號)的函數模塊。可以用偽碼來表達這一過程,為了便于計算機程序語言實現,我們取轉換結果為8位無符號整形。
算法1 BitADC8
輸入:浮點數input
輸出:8位無符號整形數iAdcResult
處理:
BEGIN
1,iAdcResult初始化為0,當前比較位BitNum初始化為最高位,即BitNum賦值為7(表示取最大值的一半,從中間開始比較);
2,轉換目標值iAdcResult的當前位BitNum置為1與輸入浮點數比較;
3,如果iAdcResult大于input,置iAdcResult的當前比較位為0;
4,當前位BitNum減一,如果BitNum>=0,去第2步,否則輸出iAdcResult;
END
學生對上述算法的理解是不太困難的,也可以較方便地用C語言來實現,如下面的函數BitADC8所述。需要說明的是,在C語言中有標準的函數可以實現這樣的轉換,這里是為了說明原理,故不采用現有的標準函數或者強制類型轉換實現[7]。
int BitADC8(float input)
{if (input < 0 ) return -1;
if (input > 255) return 255;
unsigned char iAdcResult=0;
int BitNum=7;
while (BitNum >= 0)
{iAdcResult = iAdcResult | (1
if (iAdcResult > input)
iAdcResult = iAdcResult & ~(1
BitNum--;}
return iAdcResult;}
3.3 電路設計
學生寫出BitADC8以后,基本對轉換的原理有了較為深刻的理解,下面討論如果從BitADC8函數中引導逐次漸近型ADC的電路設計。
逐句逐句地用數字電路中基本的組合和時序電路模塊來理解BitADC8,最后形成逐次漸近型ADC電路與函數BitADC8的語句對比聯系,如下圖3所示。圖中一共標注了5處對比模塊,可以清晰地看到,軟件算法能夠幫助我們理清電路設計的思路,從而有助于我們進行硬件電路的設計。
當然,硬件電路和軟件模塊在表達和執行上還是有區別的,本質可能一一對應。局部細節的調整需要設計者自己去琢磨、理會。例如,或門G4和G5初始化時清零作用,還有軟件串行執行和硬件電路并行執行的區別等。但這不影響兩者的比較理解,設計的聯系性還是比較緊密,具有重要意義。
4 結論
文章以逐次漸近型ADC電路原理教學為例,介紹了硬件電路設計的軟件比較教學方法的應用。從實際教學效果來看,能夠起到幫助學生掌握電路設計思路的作用,也有助于將來在EDA等課程中學習VHDL等硬件描述語言,更重要的是通過學習遷移幫助提高學生電路設計的信心,
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