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计算机论文参考文献
在学习、工作中,大家都跟论文打过交道吧,论文对于所有教育工作者,对于人类整体认识的提高有着重要的意义。你知道论文怎样才能写的好吗?下面是我为大家收集的计算机论文参考文献,欢迎阅读与收藏。
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《博古通今》是小码王斥资打造的科普性趣味视频,从历史上计算机什么时候出现发展到目前的智能家居,从计算机内部执行的二进制原理到文件的编码解码。让孩子们在学习编程的时候,了解计算机周边的一些深层次的东西。
用电子等部件模拟的具有运算能力的物体,学名计算机。 最初由约翰·冯·诺依曼发明(那时电脑的计算能力相当于现在的计算器),有三间库房那么大,后逐步发展而成。 是一种能够按照指令对各种数据和信息进行自动加工和处理的电子设备 他由多个零配件组成,如中央处理器、主板、内存、电源、显卡...... 电脑学名计算机,是由早期的电动计算器发展而来的。1945年,世界上出现了第一台电子数字计算机“ENJAC”,用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的,但它的体积庞大,占地面积500多平方米,重量约30吨,消耗近100千瓦的电力。显然,这样的计算机成本很高,使用不便。1956年,晶体管电子计算机诞生了,这是第二代电子计算机。只要几个大一点的柜子就可将它容下,运算速度也大大地提高了。1959年出现的是第三代集成电路计算机。 从20世纪70年代开始,这是电脑发展的最新阶段。到1976年,由大规模集成电路和超大规模集成电路制成的“克雷一号”,使电脑进入了第四代。超大规模集成电路的发明,使电子计算机不断向着 小型化、微型化、低功耗、智能化、系统化的方向更新换代。 20世纪90年代,电脑向“智能”方向发展,制造出与人脑相似的电脑,可以进行思维、学习、记忆、网络通信等工作。 进入21世纪,电脑更是笔记本化、微型化和专业化,每秒运算速度超过100万次,不但操作简易、价格便宜,而且可以代替人们的部分脑力劳动,甚至在某些方面扩展了人的智能。于是,今天的微型电子计算机就被形象地称做电脑了。 世界上第一台个人电脑由IBM于1981年推出。 回答者:surpass_man - 见习魔法师 二级 4-21 12:58电子计算机,俗称电脑,是一种电子化的计算工具。在中国大陆也经常用计算机来指代电子计算机。就目前而言,电子计算机是根据预先设定好的程序来进行信息处理的一种设备。电子计算机分为巨型计算机(又称“超级计算机”)、大型计算机、中型计算机、小型计算机、微型计算机(简称“微机”,其中包括个人计算机,PC),已经逐步进入社会各个领域,尤其是进入了家庭和个人领域,极大地改变了社会的日常面貌。 从1930年代中期到1940年代后期,许多人在开发现代的、数字的、电子的,通用电子计算机。许多试验型的机器被造了出来并且可能是图灵完备化的。这些机器在当时都被宣称为第一台电子计算机,然而它们都只有有限的处理通用问题的能力,所以他们的设计最终都被抛弃了。 计算机发明于1946年。大约在1940—1942年间,在研制导弹的过程中,急需要有一种能迅速计算的工具,以便对导弹的飞行进行控制。在它偏离人所预测的轨道时,把它拉回到轨道上来。这样就产生了能在1/10秒或1/100秒的时间内计算出导弹运行轨迹同预定轨道的偏差的电子计算机。电子计算机不以十进位制进行计算,而是用二进位制计算的。它的出现是当代世界上最大的发明之一。第一台计算机的发明者是一位名叫冯·诺埃门的数学家。
科普:我国近代计算机发展史 1956 年 我国制定《十二年科学技术发展规划》,选定了“计算机、电子学、半导体、自动化”作为“发展规划”的四项紧急措施,并制定了计算机科研、生产、教育发展计划。我国计算机事业由此起步。 1956年3月中国科学院成立计算技术、半导体、电子学及自动化四个研究所。 1956 年8月25日我国第一个计算技术研究机构——中国科学院计算技术研究所筹备委员会成立1956年,夏培肃完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作,同时编写了中国第一本电子计算机原理讲义。 1957年,哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机。 1958 年8月1日 中国第一台计算机——103型通用数字电子计算机研制成功,运行速度每秒1500次。 该机字长32位、每秒运算30次,采用磁鼓内部存储器,容量为1K字。 1958 年 我国第一台自行研制的331型军用数字计算机由哈尔滨军事工程学院研制成功。 1959 年9月 我国第一台大型电子管计算机104机研制成功。该机运算速度为每秒1万次,该机字长39位,采用磁芯存储器,容量为2K~4K,并配备了磁鼓外部存储器、光电纸带输入机和1/2寸磁带机。 1960年,中国第一台大型通用电子计算机——107型通用电子数字计算机研制成功。 1963年,中国第一台大型晶体管电子计算机——109机研制成功。1964年,441B全晶体管计算机研制成功。 1964年 我国第一台自行研制的119型大型数字计算机在中科院计算所诞生,其运算速度每秒5万次,字长44位,内存容量4K字。在该机上完成了我国第一颗氢弹研制的计算任务。 1965年,中国第一台百万次集成电路计算机“DJS-Ⅱ”型操作系统编制完成。1965 年6月 我国自行设计的第一台晶体管大型计算机109乙机在中科院计算所诞生,字长32位,运算速度每秒10万次,内存容量为双体24K字。 1967年,新型晶体管大型通用数字计算机诞生。 1967年9月 中科院计算所研制的109丙机交付用户使用。该机为用户服役15年,有效算题时间10万小时以上,平均使用效率94%以上,被用户誉为“功勋机”。 1970年,中国第一台具有多道程序分时操作系统和标准汇编语言的计算机——441B-Ⅲ型全晶体管计算机研制成功。1972 年 华北计算所等十几个单位联合研制出容量为兆字节的磁盘机。这是我国研制的能实际使用的最早的重要外部设备。 1969年,北京大学承接研制百万次集成电路数字电子计算机——150机。 1972年,每秒运算11万次的大型集成电路通用数字电子计算机研制成功。1973年,中国第一台百万次集成电路电子计算机研制成功。 1974年8月 DJS 130小型多功能计算机分别在北京、天津通过鉴定,我国DJS 100系列机由此诞生。该机字长16位,内存容量32K字,运算速度每秒50万次,软件与美国DG公司的NOVA系列兼容。该产品在十多家工厂投产,至1989年底共生产了1000台。 1974 年10月 国家计委批准了由国防科委、中国科学院、四机部联合提出的“关于研制汉字信息处理系统工程”(748工程)的建议。工程分为:键盘输入、中央处理及编辑、校正装置、精密型文字发生器和输出照排装置、通用型快速输出印字装置远距离传输设备、编辑及资料管理等软件系统、印刷制版成形等,共7个部分。748工程为汉字进入信息时代做出了不可磨灭的贡献。 1976年,DJS-183、184、185、186、1804机研制成功。1977年4月23日 清华大学、四机部六所、安庆无线电厂联合研制成功我国第一台微型机DJS 050。 1978年 电子部六所研制出以Intel 8080为CPU,配有工业过程控制I/O部件的DJS-054微型控制机,这是我国第一台板级系列工控机。 1979年,中国研制成功每秒运算500万次的集成电路计算机——HDS-9,王选用中国第一台激光照排机排出样书。 1980年6月 计算机总局颁发《软件产品实行登记和计价收费的暂行办法》,我国软件产业的行业规范由此诞生。 1980年10月 经中宣部、国家科委、四机部批准,中国第一份计算机专业报纸——《计算机世界》报创刊。由此带起了IT媒体这个新兴产业。当时的技术、制造水平与美国相比,相差4~5年。
1946年2月,第一台电子计算机ENIAC在美国加州问世,ENIAC用了18000个电子管和86000个其它电子元件,有两个教室那么大,运算速度却只有每秒300次各种运算或5000次加法,耗资100万美元以上。尽管ENIAC有许多不足之处,但它毕竟是计算机的始祖,揭开了计算机时代的序幕。 计算机的发展到目前为止共经历了四个时代,从1946年到1959年这段时期我们称之为“电子管计算机时代”。第一代计算机的内部元件使用的是电子管。由于一部计算机需要几千个电子管,每个电子管都会散发大量的热量,因此,如何散热是一个令人头痛的问题。电子管的寿命最长只有3000小时,计算机运行时常常发生由于电子管被烧坏而使计算机死机的现象。第一代计算机主要用于科学研究和工程计算。 从1960年到1964年,由于在计算机中采用了比电子管更先进的晶体管,所以我们将这段时期称为“晶体管计算机时代”。晶体管比电子管小得多,不需要暖机时间,消耗能量较少,处理更迅速、更可靠。第二代计算机的程序语言从机器语言发展到汇编语言。接着,高级语言FORTRAN语言和cOBOL语言相继开发出来并被广泛使用。这时,开始使用磁盘和磁带作为辅助存储器。第二代计算机的体积和价格都下降了,使用的人也多起来了,计算机工业迅速发展。第二代计算机主要用于商业、大学教学和政府机关。 从1965年到1970年,集成电路被应用到计算机中来,因此这段时期被称为“中小规模集成电路计算机时代”。集成电路(Integrated Circuit,简称r)是做在晶片上的一个完整的电子电路,这个晶片比手指甲还小,却包含了几千个晶体管元件。第三代计算机的特点是体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快。第三代计算机的代表是IBM公司花了50亿美元开发的IBM 360系列。 从1971年到现在,被称之为“大规模集成电路计算机时代”。第四代计算机使用的元件依然是集成电路,不过,这种集成电路已经大大改善,它包含着几十万到上百万个晶体管,人们称之为大规模集成电路(LargeScale lntegrated Circuit,简称LSI)和超大规模集成电路(Very Large Scale lntegrated Circuit,简称VLSI)。1975年,美国1BM公司推出了个人计算机PC(PersonaI Computer),从此,人们对计算机不再陌生,计算机开始深入到人类生活的各个方面 .
计算机发展史不仅包含计算机技术革新的历史,也有产业发展中企业营销管理的历史,还有技术进步对社会发展推动的历史。下面是我给大家推荐的,希望大家喜欢! 篇一 《关于开设计算机发展史选修课的思考》 摘要:为使学生对计算机科学技术与产业发展历程有整体的认知,形成科学的思想方法和研究方法,并进一步培养学生不断创新的科学精神、严谨的科学态度以及产业发展的大局观念,文章归纳计算机发展史在学生培养中的多方面作用,阐述在计算机专业本科教育中开设计算机发展史选修课的必要性,并就开设计算机发展史选修课的内容、形式和方法提出初步建议。 关键词:计算机发展史;计算机教学;选修课;创新教育;素质教育 1、我国计算机人才培养现状 经过50年的发展,特别是近10年,我国的计算机教育事业已经取得了巨大进步。计算机专业的本科生招生已经达到10多万人,占工科本科生总人数的。计算机专业的快速发展,为我国资讯科技和资讯产业的发展创造了重要条件。随着计算机技术的日新月异和经济全球化的进一步加深,我国的计算机产业和计算机教育面临着新的机遇和挑战。一方面,大批高校计算机专业培养模式严重“同质化”,出现了大量计算机类毕业生就业困难的现象;另一方面,计算机产业发展急需的各类高阶创新人才却又极端缺乏。 与计算机产业发达国家相比,我国的计算机产业规模大但是创新性不强,大量的企业正处于吸收和利用先进国家的技术和模式的阶段。在过去的20年,由于发达国家的计算机企业对中国的市场环境还不够熟悉,本地化工作做得不好,我国有一批优秀的计算机企业如联想、腾讯、淘宝等脱颖而出。但是随着我国产业环境不断地融入国际经济体系中,这样的本土化优势愈来愈不明显,把国外的优秀技术和管理模式直接拿来应用的方法越来越行不通。各类媒体和行业人士都不断地追问为何中国不能诞生谷歌、苹果这样极富创新性的企业,为何不能原创性地发明谷歌地图、iPhone手机这样极具标志意义的创新性产品,为何中国不能诞生出行业的创新性领军人才,为何美国总是能够主导计算机产业的升级换代?为了在未来的全球化产业格局中占领一席之地,我国的计算机产业急需形成一批能开发原创性产品的计算机类企业。这就需要计算机教育能够培养出优秀的、具有创新精神的毕业生,使他们能够成为产业的旗手,创新团队的领导者。 面对计算机本科教育的“结构性失衡”问题,国内不少教育工作者提出了大量的意见和建议。例如,效法欧美的先进经验,增强学科的宽度,加强人文社会科学课程体系化建设,突出实践课程的重要性,开设灵活的跨学科必修课以满足多样性需求等。文章主要讨论在计算机相关类本科专业中开设计算机发展史的相关课程的必要性,以培养学生的创新精神和产业发展的巨集观意识,为计算机产业创新领导人才的培养奠定一些知识和观念基础。 2、计算机发展史对学生培养的作用 培养学生的创新精神 科技史教育的核心内容是了解科技发展的历程与科技发展的内在规律,认识科技与社会、经济与文化发展的相互关系,揭示其中所蕴含的科学精神、科学思想和科学方法。因此,科技史实际上是思想史。在计算机专业本科生中开设计算机发展史课程,形式上是将人类关于计算机历次发展所遇到的经验教训传授给学生,实质上是将计算机发展的创新思想潜移默化给学生。计算机产业的发展可谓“各领 *** 三五年”,面对产业变化,唯有创新,唯有不断寻找人的需求和计算机技术的新结合点,才能在急剧的产业变化中发展起来。 开拓学生的巨集观视野 在计算机发展的短短60余年中,各类新技术层出不穷,产业发展日新月异,各类计算机和资讯科技公司的兴衰成败此起彼伏。计算机发展史融合了国际各类新技术发展的趋势和动态,计算机与人类社会的紧密结合,计算机技术与各类学科的交叉融合等各方面的知识和经验教训。计算机发展史不仅包含计算机技术革新的历史,也有产业发展中企业营销管理的历史,还有技术进步对社会发展推动的历史。因此,计算机发展史的学习,能够使学生在单纯的计算机专业课学习中放眼整个计算机产业和人类社会的发展,从而培养学生长远而开阔的巨集观视野。也就是说,这会使学生懂得所学知识在产业和社会发展中的地位和作用,从而跳出理论和技术的小范畴,从大的巨集观背景中理解计算机技术和产业。 提高学生的综合素质 计算机出现的时间虽然不长,但产业发展却极为迅速,经历了多次更新换代,相应的资讯产业也出现了多次兴衰转变。计算机发展史所包含的内容并不单薄,反而十分丰富。随着计算机及相关技术逐步深入社会生活,计算机几乎已和人类社会的所有学科发生了密切的联络。作为科技史的重要组成部分,计算机发展史无疑能够对学生的素质培养起到积极的作用。 激发学生的学习兴趣 计算机发展史的故事性、趣味性很强,学生听起来会津津有味。而计算机发展史中所涉及的各类计算机发展的案例和知识,又能使学生产生很强的代入感,从而激发学生努力学习计算机专业知识的兴趣。 3、计算机发展史选修课的内容、形式和方法 内容安排 计算机发展史课程的内容安排应该贯彻人物、技术、企业、产业4条主线。由于计算机技术及产业发展的速度非常快,课程内容也要不断更新,大约需要每3年更新一次,特别是最近10年的技术和产业方面的内容要占到1/4~1/3的篇幅。需要指出的是,内容选取要突出产业和技术史,简略科学史。题材可以多样化,甚至诸如企业的管理形式、技术的演进过程、天才人物的杰出成就等都可以选取为课程内容。 这是由于,计算机专业作为一门工科专业,要更多地突出其工科技术背景,从而使学生具有浓厚的工科技术思维,毕业就能从事产业环境下的创造性工作。 人物主线主要讲对计算机技术和产业发展做出重大贡献的标志性人物,选取大约10~20名学术界和产业界的人物。学术界的人物要选取在思想上做出过重大创新的人,同时该人物的生平要具有一些传奇色彩或引人思考的经历故事,例如冯·诺依曼和高纳德。产业界的人物要选取对电脑科学与技术的发展产生过重大影响的人,包括在企业界的重要领袖人物,例如乔布斯和马云。这样安排内容,学生的代人感就会很强,从而激励学生奋发努力成为学术界或产业界的领袖人物。 技术主线主要讲计算机和资讯科技的重大技术革新,也包括计算机技术在其他应用领域中的技术革新,例如滑鼠、计算机网路、计算机图形、物联网等。在介绍这部分内容时,应突出每次技术诞生的背景、作用和思想,使学生能够懂得技术创新离不开思想的创新,技术创新要以推动社会发展为目的。 企业主线主要讲那些适应了技术变革和社会发展需要或采用了先进管理方法,从而成长为大企业的案例,可以选取10个左右的知名企业或科研单位。案例中要突出创新成就伟业的观念,要对企业的成功和失败的原因加以分析。例如IBM、苹果***可以和乔布斯合并来讲***、谷歌等。以IBM为例,不仅要讲其如何不断地突破计算限制,突出其技术不断突破的创新动力,从而为产业和社会带来的变革,其发展史几乎就是半个计算机产业史,还要讲它在市场开拓方面的失误,失去了市场机会,重点分析其为什么能够成功,为什么会失败,使学生明白创新的重要性,特别要明白创新的目的是要能够适应人类社会的需求和产业发展的条件。再例如讲苹果公司时,可以讲其紧紧抓住了社会对个人电脑的巨大需求的历史性机遇,并不断创新出适应人们喜好的各种杰出产品,最终成为一个伟大的公司。此外,还要讲苹果因为管理不善和战略误判导致了一段时间的发展低谷,由于后来乔布斯的重新回归,以娱乐元素和技术创新相结合,重新获得了iPhone、iPad等产品的巨大成功。在讲授苹果案例的过程中,要激发学生思考,并突出讲授技术革新和人类社会需求相结合的创新,是企业不断进步的源动力之一。 产业主线主要介绍计算机和资讯科技产业的重大变革,例如,个人电脑、网际网路、无线网、电子商务、物联网、云端计算等。重点是通过对产业变革所带来的社会影响进行分析,启发学生理解技术和产业变革的关系,以及产业变革和社会需求的关系。 人物、技术、企业、产业这4条主线是相辅相成的,并不是割裂的。领袖人物往往是技术创新的带动或推广人物,企业的成长也依赖于领袖人物的带领来实施对技术的创新。而这些创新,无不是在产业创新的大背景下完成的。最终的目标都是顺应了社会发展的潮流,满足了人与社会的需求。因此不能完全分开来讲,而是要在内容上相互呼应甚至共用一个案例。最终使学生能够理解整个计算机发展史对创新的各方面要求,为将来成长为创新性人才做好思想准备。 形式安排 计算机发展史选修课不同于专业课程,不是教会学生如何掌握一门知识,也不同于目前计算机专业教学中一些课程的个别理论或技术的回顾,不是让学生仅对计算机发展中的个别问题有个简单的了解,而是让学生通过对计算机发展史中各种变革的思考,启发他们的创造性思维,开拓他们的视野。因此其教学形式要灵活多样化,一方面要尽可能的少占用专业课程宝贵的授课时间,另一方面要寓教于乐,富于启发性。笔者建议对计算机发展史选修课的形式安排如下: ①安排10~20课时,通过对人物、技术、企业、产业的讲解,重点阐述计算机产业发展史中的30~40个关键问题,启发学生思考。 ②在大四上学期开设。学生对计算机专业各方面知识基本掌握,此时开始计算机发展史课程正好开阔视野、启发思维、激发创新动力。随后在毕业设计中发挥积极性、主动性,寻找有价值的课题去练习。 ③可不开设固定的课程,在教师的引导下,让学生发挥主动性自发组织、自发蒐集题材交流讨论。 ④充分利用影片、图片、网路等电子资源来丰富案例,可放在网站上供学生自行浏览学习并交流讨论。 ⑤建议多个学校联合开设课程,共享资源库。 ⑥尽量利用课外活动进行,如辩论赛、讲座等。 教学方法 由于计算机发展史选修课的目的是为了启发学生思考、激发创造性思维,因此教学方法主要采用案例教学和问题驱动式的方法。我们可以借鉴MBA的课程形式,突出趣味性、辨析性、启发性。课堂内容要让学生独立分析历次案例的成功经验和失败教训,使学生对当前产业界的形势有个总体的把握,启发学生对当前产业界形势进行思考。 4、结语 文章所提到的计算机发展史,其实更应该是计算机创新史,旨在通过对计算机发展阶段的各类创新案例进行分析,开拓学生视野,启发学生进行创新性思考,激发学生的创新动力。但是对创新性人才的培养,仅仅靠计算机发展史还是不够的,需要结合其他课程和实践,综合性的培养才能使学生真正成为创新性人才。 点选下页还有更多>>>
计算机的发展历史
一、第一台计算机的诞生
第一台计算机(ENIAC)于1946年2月,在美国诞生。
ENIAC PC机
耗资 100万美圆 600美圆
重量 30吨 10kg
占地 150平方米 平方米
电子器件 万只电子管 100块集成电路
运算速度 5000次/秒 500万次/秒
二、计算机发展历史
1、第一代计算机(1946~1958)
电子管为基本电子器件;使用机器语言和汇编语言;主要应用于国防和科学计算;运算速度每秒几千次至几万次。
2、第二代计算机(1958~1964)
晶体管为主要器件;软件上出现了操作系统和算法语言;运算速度每秒几万次至几十万次。
3、第三代计算机(1964~1971)
普遍采用集成电路;体积缩小;运算速度每秒几十万次至几百万次。
4、第四代计算机(1971~ )
以大规模集成电路为主要器件;运算速度每秒几百万次至上亿次。
三、我国计算机发展历史
从1953年开始研究,到1958年研制出了我国第一台计算机
在1982年我国研制出了运算速度1亿次的银河I、II型等小型系列机。
计算机的历史
计算机是新技术革命的一支主力,也是推动社会向现代化迈进的活跃因素。计算机科学与技术是第二次世界大战以来发展最快、影响最为深远的新兴学科之一。计算机产业已在世界范围内发展成为一种极富生命力的战略产业。
现代计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具,它的处理对象是信息,处理结果也是信息。利用计算机解决科学计算、工程设计、经营管理、过程控制或人工智能等各种问题的方法,都是按照一定的算法进行的。这种算法是定义精确的一系列规则,它指出怎样以给定的输入信息经过有限的步骤产生所需要的输出信息。
信息处理的一般过程,是计算机使用者针对待解抉的问题,事先编制程序并存入计算机内,然后利用存储程序指挥、控制计算机自动进行各种基本操作,直至获得预期的处理结果。计算机自动工作的基础在于这种存储程序方式,其通用性的基础则在于利用计算机进行信息处理的共性方法。
计算机的历史
现代计算机的诞生和发展 现代计算机问世之前,计算机的发展经历了机械式计算机、机电式计算机和萌芽期的电子计算机三个阶段。
早在17世纪,欧洲一批数学家就已开始设计和制造以数字形式进行基本运算的数字计算机。1642年,法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置,制成了最早的十进制加法器。1678年,德国数学家莱布尼兹制成的计算机,进一步解决了十进制数的乘、除运算。
英国数学家巴贝奇在1822年制作差分机模型时提出一个设想,每次完成一次算术运算将发展为自动完成某个特定的完整运算过程。1884年,巴贝奇设计了一种程序控制的通用分析机。这台分析机虽然已经描绘出有关程序控制方式计算机的雏型,但限于当时的技术条件而未能实现。
巴贝奇的设想提出以后的一百多年期间,电磁学、电工学、电子学不断取得重大进展,在元件、器件方面接连发明了真空二极管和真空三极管;在系统技术方面,相继发明了无线电报、电视和雷达……。所有这些成就为现代计算机的发展准备了技术和物质条件。
与此同时,数学、物理也相应地蓬勃发展。到了20世纪30年代,物理学的各个领域经历着定量化的阶段,描述各种物理过程的数学方程,其中有的用经典的分析方法已根难解决。于是,数值分析受到了重视,研究出各种数值积分,数值微分,以及微分方程数值解法,把计算过程归结为巨量的基本运算,从而奠定了现代计算机的数值算法基础。
社会上对先进计算工具多方面迫切的需要,是促使现代计算机诞生的根本动力。20世纪以后,各个科学领域和技术部门的计算困难堆积如山,已经阻碍了学科的继续发展。特别是第二次世界大战爆发前后,军事科学技术对高速计算工具的需要尤为迫切。在此期间,德国、美国、英国部在进行计算机的开拓工作,几乎同时开始了机电式计算机和电子计算机的研究。
德国的朱赛最先采用电气元件制造计算机。他在1941年制成的全自动继电器计算机Z-3,已具备浮点记数、二进制运算、数字存储地址的指令形式等现代计算机的特征。在美国,1940~1947年期间也相继制成了继电器计算机MARK-1、MARK-2、Model-1、Model-5等。不过,继电器的开关速度大约为百分之一秒,使计算机的运算速度受到很大限制。
电子计算机的开拓过程,经历了从制作部件到整机从专用机到通用机、从“外加式程序”到“存储程序”的演变。1938年,美籍保加利亚学者阿塔纳索夫首先制成了电子计算机的运算部件。1943年,英国外交部通信处制成了“巨人”电子计算机。这是一种专用的密码分析机,在第二次世界大战中得到了应用。
1946年2月美国宾夕法尼亚大学莫尔学院制成的大型电子数字积分计算机(ENIAC),最初也专门用于火炮弹道计算,后经多次改进而成为能进行各种科学计算的通用计算机。这台完全采用电子线路执行算术运算、逻辑运算和信息存储的计算机,运算速度比继电器计算机快1000倍。这就是人们常常提到的世界上第一台电子计算机。但是,这种计算机的程序仍然是外加式的,存储容量也太小,尚未完全具备现代计算机的主要特征。
新的重大突破是由数学家冯·诺伊曼领导的设计小组完成的。1945年3月他们发表了一个全新的存储程序式通用电子计算机方案-电子离散变量自动计算机(EDVAC)。随后于1946年6月,冯·诺伊曼等人提出了更为完善的设计报告《电子计算机装置逻辑结构初探》。同年7~8月间,他们又在莫尔学院为美国和英国二十多个机构的专家讲授了专门课程《电子计算机设计的理论和技术》,推动了存储程序式计算机的设计与制造。
1949年,英国剑桥大学数学实验室率先制成电子离散时序自动计算机(EDSAC);美国则于1950年制成了东部标准自动计算机(SFAC)等。至此,电子计算机发展的萌芽时期遂告结束,开始了现代计算机的发展时期。
在创制数字计算机的同时,还研制了另一类重要的计算工具--模拟计算机。物理学家在总结自然规律时,常用数学方程描述某一过程;相反,解数学方程的过程,也有可能采用物理过程模拟方法,对数发明以后,1620年制成的计算尺,己把乘法、除法化为加法、减法进行计算。麦克斯韦巧妙地把积分(面积)的计算转变为长度的测量,于1855年制成了积分仪。
19世纪数学物理的另一项重大成就--傅里叶分析,对模拟机的发展起到了直接的推动作用。19世纪后期和20世纪前期,相继制成了多种计算傅里叶系数的分析机和解微分方程的微分分析机等。但是当试图推广微分分析机解偏微分方程和用模拟机解决一般科学计算问题时,人们逐渐认识到模拟机在通用性和精确度等方面的局限性,并将主要精力转向了数字计算机。
电子数字计算机问世以后,模拟计算机仍然继续有所发展,并且与数字计算机相结合而产生了混合式计算机。模拟机和混合机已发展成为现代计算机的特殊品种,即用在特定领域的高效信息处理工具或仿真工具。
20世纪中期以来,计算机一直处于高速度发展时期,计算机由仅包含硬件发展到包含硬件、软件和固件三类子系统的计算机系统。计算机系统的性能-价格比,平均每10年提高两个数量级。计算机种类也一再分化,发展成微型计算机、小型计算机、通用计算机(包括巨型、大型和中型计算机),以及各种专用机(如各种控制计算机、模拟-数字混合计算机)等。
计算机器件从电子管到晶体管,再从分立元件到集成电路以至微处理器,促使计算机的发展出现了三次飞跃。
在电子管计算机时期(1946~1959),计算机主要用于科学计算。主存储器是决定计算机技术面貌的主要因素。当时,主存储器有水银延迟线存储器、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓和磁心存储器等类型,通常按此对计算机进行分类。
到了晶体管计算机时期(1959~1964),主存储器均采用磁心存储器,磁鼓和磁盘开始用作主要的辅助存储器。不仅科学计算用计算机继续发展,而且中、小型计算机,特别是廉价的小型数据处理用计算机开始大量生产。
1964年,在集成电路计算机发展的同时,计算机也进入了产品系列化的发展时期。半导体存储器逐步取代了磁心存储器的主存储器地位,磁盘成了不可缺少的辅助存储器,并且开始普遍采用虚拟存储技术。随着各种半导体只读存储器和可改写的只读存储器的迅速发展,以及微程序技术的发展和应用,计算机系统中开始出现固件子系统。
20世纪70年代以后,计算机用集成电路的集成度迅速从中小规模发展到大规模、超大规模的水平,微处理器和微型计算机应运而生,各类计算机的性能迅速提高。随着字长4位、8位、16位、32位和64位的微型计算机相继问世和广泛应用,对小型计算机、通用计算机和专用计算机的需求量也相应增长了。
微型计算机在社会上大量应用后,一座办公楼、一所学校、一个仓库常常拥有数十台以至数百台计算机。实现它们互连的局部网随即兴起,进一步推动了计算机应用系统从集中式系统向分布式系统的发展。
在电子管计算机时期,一些计算机配置了汇编语言和子程序库,科学计算用的高级语言FORTRAN初露头角。在晶体管计算机阶段,事务处理的COBOL语言、科学计算机用的ALGOL语言,和符号处理用的LISP等高级语言开始进入实用阶段。操作系统初步成型,使计算机的使用方式由手工操作改变为自动作业管理。
进入集成电路计算机发展时期以后,在计算机中形成了相当规模的软件子系统,高级语言种类进一步增加,操作系统日趋完善,具备批量处理、分时处理、实时处理等多种功能。数据库管理系统、通信处理程序、网络软件等也不断增添到软件子系统中。软件子系统的功能不断增强,明显地改变了计算机的使用属性,使用效率显著提高。
在现代计算机中,外围设备的价值一般已超过计算机硬件子系统的一半以上,其技术水平在很大程度上决定着计算机的技术面貌。外围设备技术的综合性很强,既依赖于电子学、机械学、光学、磁学等多门学科知识的综合,又取决于精密机械工艺、电气和电子加工工艺以及计量的技术和工艺水平等。
外围设备包括辅助存储器和输入输出设备两大类。辅助存储器包括磁盘、磁鼓、磁带、激光存储器、海量存储器和缩微存储器等;输入输出设备又分为输入、输出、转换、、模式信息处理设备和终端设备。在这些品种繁多的设备中,对计算机技术面貌影响最大的是磁盘、终端设备、模式信息处理设备和转换设备等。
新一代计算机是把信息采集存储处理、通信和人工智能结合在一起的智能计算机系统。它不仅能进行一般信息处理,而且能面向知识处理,具有形式化推理、联想、学习和解释的能力,将能帮助人类开拓未知的领域和获得新的知识。
计算技术在中国的发展 在人类文明发展的历史上中国曾经在早期计算工具的发明创造方面写过光辉的一页。远在商代,中国就创造了十进制记数方法,领先于世界千余年。到了周代,发明了当时最先进的计算工具--算筹。这是一种用竹、木或骨制成的颜色不同的小棍。计算每一个数学问题时,通常编出一套歌诀形式的算法,一边计算,一边不断地重新布棍。中国古代数学家祖冲之,就是用算筹计算出圆周率在和之间。这一结果比西方早一千年。
珠算盘是中国的又一独创,也是计算工具发展史上的第一项重大发明。这种轻巧灵活、携带方便、与人民生活关系密切的计算工具,最初大约出现于汉朝,到元朝时渐趋成熟。珠算盘不仅对中国经济的发展起过有益的作用,而且传到日本、朝鲜、东南亚等地区,经受了历史的考验,至今仍在使用。
中国发明创造指南车、水运浑象仪、记里鼓车、提花机等,不仅对自动控制机械的发展有卓越的贡献,而且对计算工具的演进产生了直接或间接的影响。例如,张衡制作的水运浑象仪,可以自动地与地球运转同步,后经唐、宋两代的改进,遂成为世界上最早的天文钟。
记里鼓车则是世界上最早的自动计数装置。提花机原理刘计算机程序控制的发展有过间接的影响。中国古代用阳、阴两爻构成八卦,也对计算技术的发展有过直接的影响。莱布尼兹写过研究八卦的论文,系统地提出了二进制算术运算法则。他认为,世界上最早的二进制表示法就是中国的八卦。
经过漫长的沉寂,新中国成立后,中国计算技术迈入了新的发展时期,先后建立了研究机构,在高等院校建立了计算技术与装置专业和计算数学专业,并且着手创建中国计算机制造业。
1958年和1959年,中国先后制成第一台小型和大型电子管计算机。60年代中期,中国研制成功一批晶体管计算机,并配制了ALGOL等语言的编译程序和其他系统软件。60年代后期,中国开始研究集成电路计算机。70年代,中国已批量生产小型集成电路计算机。80年代以后,中国开始重点研制微型计算机系统并推广应用;在大型计算机、特别是巨型计算机技术方面也取得了重要进展;建立了计算机服务业,逐步健全了计算机产业结构。
在计算机科学与技术的研究方面,中国在有限元计算方法、数学定理的机器证明、汉字信息处理、计算机系统结构和软件等方面都有所建树。在计算机应用方面,中国在科学计算与工程设计领域取得了显著成就。在有关经营管理和过程控制等方面,计算机应用研究和实践也日益活跃。
计算机科学与技术
计算机科学与技术是一门实用性很强、发展极其迅速的面向广大社会的技术学科,它建立在数学、电子学 (特别是微电子学)、磁学、光学、精密机械等多门学科的基础之上。但是,它并不是简单地应用某些学科的知识,而是经过高度综合形成一整套有关信息表示、变换、存储、处理、控制和利用的理论、方法和技术。
计算机科学是研究计算机及其周围各种现象与规模的科学,主要包括理论计算机科学、计算机系统结构、软件和人工智能等。计算机技术则泛指计算机领域中所应用的技术方法和技术手段,包括计算机的系统技术、软件技术、部件技术、器件技术和组装技术等。计算机科学与技术包括五个分支学科,即理论计算机科学、计算机系统结构、计算机组织与实现、计算机软件和计算机应用。
理论计算机学 是研究计算机基本理论的学科。在几千年的数学发展中,人们研究了各式各样的计算,创立了许多算法。但是,以计算或算法本身的性质为研究对象的数学理论,却是在20世纪30年代才发展起来的。
当时,由几位数理逻辑学者建立的算法理论,即可计算性理论或称递归函数论,对20世纪40年代现代计算机设计思想的形成产生过影响。此后,关于现实计算机及其程序的数学模型性质的研究,以及计算复杂性的研究等不断有所发展。
理论计算机科学包括自动机论、形式语言理论、程序理论、算法分析,以及计算复杂性理论等。自动机是现实自动计算机的数学模型,或者说是现实计算机程序的模型,自动机理论的任务就在于研究这种抽象机器的模型;程序设计语言是一种形式语言,形式语言理论根据语言表达能力的强弱分为O~3型语言,与图灵机等四类自动机逐一对应;程序理论是研究程序逻辑、程序复杂性、程序正确性证明、程序验证、程序综合、形式语言学,以及程序设计方法的理论基础;算法分析研究各种特定算法的性质。计算复杂性理论研究算法复杂性的一般性质。
计算机系统结构 程序设计者所见的计算机属性,着重于计算机的概念结构和功能特性,硬件、软件和固件子系统的功能分配及其界面的确定。使用高级语言的程序设计者所见到的计算机属性,主要是软件子系统和固件子系统的属性,包括程序语言以及操作系统、数据库管理系统、网络软件等的用户界面。使用机器语言的程序设计者所见到的计算机属性,则是硬件子系统的概念结构(硬件子系统结构)及其功能特性,包括指令系统(机器语言),以及寄存器定义、中断机构、输入输出方式、机器工作状态等。
硬件子系统的典型结构是冯·诺伊曼结构,它由运算器控制器、存储器和输入、输出设备组成,采用“指令驱动”方式。当初,它是为解非线性、微分方程而设计的,并未预见到高级语言、操作系统等的出现,以及适应其他应用环境的特殊要求。在相当长的一段时间内,软件子系统都是以这种冯·诺伊曼结构为基础而发展的。但是,其间不相适应的情况逐渐暴露出来,从而推动了计算机系统结构的变革。
计算机组织与实现 是研究组成计算机的功能、部件间的相互连接和相互作用,以及有关计算机实现的技术,均属于计算机组织与实现的任务。
在计算机系统结构确定分配给硬子系统的功能及其概念结构之后,计算机组织的任务就是研究各组成部分的内部构造和相互联系,以实现机器指令级的各种功能和特性。这种相互联系包括各功能部件的布置、相互连接和相互作用。
随着计算机功能的扩展和性能的提高,计算机包含的功能部件也日益增多,其间的互连结构日趋复杂。现代已有三类互连方式,分别以中央处理器、存储器或通信子系统为中心,与其他部件互连。以通信子系统为中心的组织方式,使计算机技术与通信技术紧密结合,形成了计算机网络、分布计算机系统等重要的计算机研究与应用领域。
计算机的发展历史内容 第一台
众所周知的第一台计算机是美国军方定制,专门为了计算弹道和射击特性表面而研制的,承担开发任务的"莫尔小组"由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成。1946年这台计算机主要元器件采用的是电子管。该机使用了1500
ENIAC
ENIAC
个继电器,18800个电子管,占地170m,重量重达30多吨,耗电150KW,造价48万美元。开机时让周围居民暂时停电。这台计算机每秒能完成5000次加法运算,400次乘法运算,比当时最快的计算工具快300倍,是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。用今天的标准看,它是那样的"笨拙"和"低级",其功能远不如一只掌上可编程计算器,但它使科学家们从复杂的计算中解脱出来,它的诞生标志着人类进入了一个崭新的信息革命时代。
然而,英国在二战期间研制的用于破解密电的电子计算机巨人(Colossus)却要比ENIAC早两年(1943年12 ),巨人计算机是第一部全然电子化的电脑器件,使用了数量庞大的真空管,以纸带作为输入器件,能够执行各种布林逻辑的运算,但仍未具备图灵完全的标准。巨人计算机建造到第9部"马克二号"4,但是其实体器件、设计图样和操作方法,直到1970年代都还是一个谜。后来温斯顿·丘吉尔亲自下达一项销毁命令,将巨人计算机全都拆解成巴掌大小的废铁,巨人计算机才因此在许多计算机历史里都未留下一纸纪录。英国布莱切利园目前展有巨人计算机的重建机种。
折叠编辑本段第一代
电子管计算机(1946-1957)这一阶段计算机的主要特征是采用电子管元件作基本器件,用光屏管或汞延时电路作存储器,输入与输出主要采用穿孔卡片或纸带,体积大、耗电量大、速度慢、存储容量小、可靠性差、维护困难且价格昂贵。在软件上,通常使用机器语言或者汇编语言,来编写应用程序。因此这一时代的计算机主要用于科学计算。[1]
这时的计算机的基本线路是采用电子管结构,程序从人工手编的机器指令程序,过渡到符号语言,第一代电子计算机是计算工具革命性发展的开始,它所采用的二进位制与程序存贮等基本技术思想,奠定了现代电子计算机技术基础。以冯·诺依曼为代表。
折叠编辑本段第二代
晶体管计算机(1957-1964)20世纪50年代中期,晶体管的出现使计算机生产技术得到了根本性的发展,由晶体管代替电子管作为计算机的基础器件,用磁芯或磁鼓作存储器,在整体性能上,比第一代计算机有了很大的提高。同时程序语言也相应的出现了,如Fortran,Cobol,Algo160等计算机高级语言。晶体管计算机被用于科学计算的同时,也开始在数据处理、过程控制方面得到应用。[2]
在20世纪50年代之前第一代,计算机都采用电子管作元件。电子管元件在运行时产生的热量太多,可靠性较差,运算速度不快,价格昂贵,体积庞大,这些都使计算机发展受到限制。于是,晶体管开始被用来作计算机的元件。晶体管不仅能实现电子管的功能,又具有尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点。使用晶体管后,电子线路的结构大大改观,制造高速电子计算机就更容易实现了。
晶体管计算机
晶体管计算机
折叠编辑本段第三代
中小规模集成电路计算机(1964-1971)20世纪60年代中期,
中小规模集成电路计算机
中小规模集成电路计算机
随着半导体工艺的发展,成功制造了集成电路。中小规模集成电路成为计算机的主要部件,主存储器也渐渐过渡到半导体存储器,使计算机的体积更小,大大降低了计算机计算时的功耗,由于减少了焊点和接插件,进一步提高了计算机的可靠性。在软件方面,有了标准化的程序设计语言和人机会话式的Basic语言,其应用领域也进一步扩大。[3]
折叠编辑本段第四代
大规模和超大规模集成电路计算机(1971-2016)随着大规模集成电路的成功制作并用于计算机硬件生产过程,计算机的体积进一步缩小,性能进一步提高。集成更高的大容量半导体存储器作为内存储器,发展了并行技术和多机系统,出现了精简指令集计算机(RISC),软件系统工程化、理论化,程序设计自动化。微型计算机在社会上的应用范围进一步扩大,几乎所有领域都能看到计算机的"身影"。[4]
折叠编辑本段第五代
第五代计算机指具有人工智能的新一代计算机,它具有推理、联想、判断、决策、学习等功能。计算机的发展将在什么时候进入第五代?什么是第五代计算机?对于这样的问题,已经有一个明确统一的说法了。
IBM发表声明称,该公司已经研制出一款能够模拟人脑神经元、突触功能以及其他脑功能的微芯片,从而完成计算功能,这是模拟人脑芯片领域所取得的又一大进展。IBM表示,这款微芯片擅长完成模式识别和物体分类等繁琐任务,而且功耗还远低于传统硬件。
值得注意的是,它并非想要用新的芯片取代原有的计算机芯片。IBM在其网站上介绍,传统的计算机关注语言和分析思考,而神经突触核心能够解决感知和形状识别的问题,它们分别像人类的左脑和右脑一样;而IBM接下来想要做的,就是让"左脑"和"右脑"连接起来合作,形成一种新的"整体计算智能"。从这个说法上来看,传统的芯片擅长大量的符号运算和数字处理,而神经突触核心的优势在于多感官和实时传感器数据处理。比如,Modha曾经表示,团队正在开发一种头戴设备,能够帮助盲人感知外部环境;而这一次IBM称,经过实验测试,这种芯片可以在录像片段中检测人、汽车、卡车和公共汽车,并识别出了它们。这其实就是依靠神经突触核心来完成的。
但有一点可以肯定,在现在的智能社会中,计算机、网络、通信技术会三位一体化。新世纪的计算机将把人从重复、枯燥的信息处理中解脱出来,从而改变我们的工作、生活和学习方式,给人类和社会拓展了更大的生存和发展空间。当历史的车轮不断前行时,我们会面对各种各样的未来计算机。
计算机(computer)俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。下面给大家带来一些关于计算机的发展历史,希望对大家有所帮助。
一.发展历史
计算工具的演化经历了由简单到复杂、从低级到高级的不同阶段,例如从“结绳记事”中的绳结到算筹、算盘计算尺、机械计算机等。它们在不同的历史时期发挥了各自的历史作用,同时也启发了现代电子计算机的研制思想。
1889年,美国科学家赫尔曼·何乐礼研制出以电力为基础的电动制表机,用以储存计算资料。
1930年,美国科学家范内瓦·布什造出世界上首台模拟电子计算机。
1946年2月14日,由美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”(ENIAC Electronic Numerical And Calculator)在美国宾夕法尼亚大学问世了。ENIAC(中文名:埃尼阿克)是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的,这台计算器使用了17840支电子管,大小为80英尺×8英尺,重达28t(吨),功耗为170kW,其运算速度为每秒5000次的加法运算,造价约为487000美元。ENIAC的问世具有划时代的意义,表明电子计算机时代的到来。在以后60多年里,计算机技术以惊人的速度发展,没有任何一门技术的性能价格比能在30年内增长6个数量级。
第1代:电子管数字机(1946—1958年)
硬件方面,逻辑元件采用的是真空电子管,主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯;外存储器采用的是磁带。软件方面采用的是机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。
缺点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般为每秒数千次至数万次)、价格昂贵,但为以后的计算机发展奠定了基础。
第2代:晶体管数字机(1958—1964年)
软件方面的 操作系统 、高级语言及其编译程序应用领域以科学计算和事务处理为主,并开始进入工业控制领域。特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高(一般为每秒数10万次,可高达300万次)、性能比第1代计算机有很大的提高。
第3代:集成电路数字机(1964—1970年)
硬件方面,逻辑元件采用中、小规模集成电路(MSI、SSI),主存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计 方法 。特点是速度更快(一般为每秒数百万次至数千万次),而且可靠性有了显著提高,价格进一步下降,产品走向了通用化、系列化和标准化等。应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。
第4代:大规模集成电路计算机(1970年至今)
硬件方面,逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路(LSI和VLSI)。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生,开创了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。
由于集成技术的发展,半导体芯片的集成度更高,每块芯片可容纳数万乃至数百万个晶体管,并且可以把运算器和控制器都集中在一个芯片上、从而出现了微处理器,并且可以用微处理器和大规模、超大规模集成电路组装成微型计算机,就是我们常说的微电脑或PC机。微型计算机体积小,价格便宜,使用方便,但它的功能和运算速度已经达到甚至超过了过去的大型计算机。另一方面,利用大规模、超大规模集成电路制造的各种逻辑芯片,已经制成了体积并不很大,但运算速度可达一亿甚至几十亿次的巨型计算机。我国继1983年研制成功每秒运算一亿次的银河Ⅰ这型巨型机以后,又于1993年研制成功每秒运算十亿次的银河Ⅱ型通用并行巨型计算机。这一时期还产生了新一代的程序设计语言以及数据库管理系统和网络软件等。
随着物理元、器件的变化,不仅计算机主机经历了更新换代,它的外部设备也在不断地变革。比如外存储器,由最初的阴极射线显示管发展到磁芯、磁鼓,以后又发展为通用的磁盘,现又出现了体积更小、容量更大、速度更快的只读光盘(CD—ROM)。
二.主要特点
运算速度快:计算机内部电路组成,可以高速准确地完成各种算术运算。当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次,微机也可达每秒亿次以上,使大量复杂的科学计算问题得以解决。例如:卫星轨道的计算、大型水坝的计算、24小时天气算需要几年甚至几十年,而在现代社会里,用计算机只需几分钟就可完成。
计算精确度高:科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展,需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标,是与计算机的精确计算分不开的。一般计算机可以有十几位甚至几十位(二进制)有效数字,计算精度可由千分之几到百万分之几,是任何计算工具所望尘莫及的。
逻辑运算能力强:计算机不仅能进行精确计算,还具有逻辑运算功能,能对信息进行比较和判断。计算机能把参加运算的数据、程序以及中间结果和最后结果保存起来,并能根据判断的结果自动执行下一条指令以供用户随时调用。
存储容量大:计算机内部的存储器具有记忆特性,可以存储大量的信息,这些信息,不仅包括各类数据信息,还包括加工这些数据的程序。
自动化程度高:由于计算机具有存储记忆能力和逻辑判断能力,所以人们可以将预先编好的程序组纳入计算机内存,在程序控制下,计算机可以连续、自动地工作,不需要人的干预。
性价比高:几乎每家每户都会有电脑,越来越普遍化、大众化,21世纪电脑必将成为每家每户不可缺少的电器之一。计算机发展很迅速,有台式的还有 笔记本 。
三.主要分类
超级计算机
通常是指由数百数千甚至更多的处理器(机)组成的、能计算普通PC机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机。超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。超级计算机拥有最强的并行计算能力,主要用于科学计算。在气象、军事、能源、航天、探矿等领域承担大规模、高速度的计算任务。在结构上,虽然超级计算机和服务器都可能是多处理器系统,二者并无实质区别,但是现代超级计算机较多采用集群系统,更注重浮点运算的性能,可看着是一种专注于科学计算的高性能服务器,而且价格非常昂贵。
网络计算机
1、服务器
专指某些高性能计算机,能通过网络,对外提供服务。相对于普通电脑来说,稳定性、安全性、性能等方面都要求更高,因此在CPU、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件和普通电脑有所不同。服务器是网络的节点,存储、处理网络上80%的数据、信息,在网络中起到举足轻重的作用。它们是为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机,其高性能主要表高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面。服务器的构成与普通电脑类似,也有处理器、硬盘、内存、系统总线等,但因为它是针对具体的网络应用特别制定的,因而服务器与微机在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面存在差异很大。服务器主要有网络服务器(DNS、DHCP)、打印服务器、终端服务器、磁盘服务器、邮件服务器、文件服务器等。
2、工作站
是一种以个人计算机和分布式网络计算为基础,主要面向专业应用领域,具备强大的数据运算与图形、图像处理能力,为满足工程设计、动画制作、科学研究、软件开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等专业领域而设计开发的高性能计算机。工作站最突出的特点是具有很强的图形交换能力,因此在图形图像领域特别是计算机辅助设计领域得到了迅速应用。典型产品有美国Sun公司的Sun系列工作站。
无盘工作站是指无软盘、无硬盘、无光驱连入局域网的计算机。在网络系统中,把工作站端使用的操作系统和应用软件被全部放在服务器上,系统管理员只要完成服务器上的管理和维护,软件的升级和安装也只需要配置一次后,则整个网络中的所有计算机就都可以使用新软件。所以无盘工作站具有节省费用、系统的安全性高、易管理性和易维护性等优点,这对网络管理员来说具有很大的吸引力。
无盘工作站的工作原理是由网卡的启动芯片(Boot ROM)以不同的形式向服务器发出启动请求号,服务器收到后,根据不同的机制,向工作站发送启动数据,工作站下载完启动数据后,系统控制权由Boot ROM转到内存中的某些特定区域,并引导操作系统。
根据不同的启动机制,比较常用无盘工作站可分为RPL 和PXE。RPL 为Remote Initial Program Load 的缩写,此技术常用于Windows95 中。PXE 是RPL 的升级品,它是Preboot Execution Environment的缩写。两者不同之处在于RPL 是静态路由,而PXE 是动态路由,其通信协议采用TCP/IP,实现了与Internet 连接高效而可靠,它常用于Windows98、Windows NT、Windows2000、Windows XP中 。
3、集线器
集线器(HUB)是一种共享介质的网络设备,它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网,HUB 本身不能识别目的地址。集线器上的所有端口争用一个共享信道的宽带,因此随着网络节点数量的增加,数据传输量的增大,每节点的可用带宽将随之减少。另外,集线器采用广播的形式传输数据,即向所有端口传送数据。如当同一局域网内的A 主机给B 主机传输数据时,数据包在以HUB 为架构的网络上是以广播方式传输的,对网络上所有节点同时发送同一信息,然后再由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。其实接收数据的一般来说只有一个终端节点,而对所有节点都发送,在这种方式下,很容易造成网络堵塞,而且绝大部分数据流量是无效的,这样就造成整个网络数据传输效率相当低。另一方面由于所发送的数据包每个节点都能侦听到,容易给网络带来一些不安全隐患。
4、交换机
交换机(Switch)是按照通信两端传输信息的需要,用人工或设备自动完成的方法把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备,它是集线器的升级换代产品,外观上与集线器非常相似,其作用与集线器大体相同。但是两者在性能上有区别:集线器采用的是共享带宽的工作方式,而交换机采用的是独享带宽方式。即交换机上的所有端口均有独享的信道带宽,以保证每个端口上数据的快速有效传输,交换机为用户提供的是独占的、点对点的连接,数据包只被发送到目的端口,而不会向所有端口发送, 其它 节点很难侦听到所发送的信息,这样在机器很多或数据量很大时,不容易造成网络堵塞,也确保了数据传输安全,同时大大的提高了传输效率,两者的差别就比较明显了。
5、路由器
路由器(Router)是一种负责寻径的网络设备,它在互联网络中从多条路径中寻找通讯量最少的一条网络路径提供给用户通信。路由器用于连接多个逻辑上分开的网络,为用户提供最佳的通信路径,路由器利用路由表为数据传输选择路径,路由表包含网络地址以及各地址之间距离的清单,路由器利用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径,路由器使用最少时间算法或最优路径算法来调整信息传递的路径。路由器是产生于交换机之后,就像交换机产生于集线器之后,所以路由器与交换机也有一定联系,并不是完全独立的两种设备。路由器主要克服了交换机不能向路由转发数据包的不足。
交换机、路由器是一台特殊的网络计算机,它的硬件基础CPU、存储器和接口,软件基础是网络互联操作系统IOS。
交换机、路由器和PC机一样,有中央处理单元CPU,而且不同的交换机、路由器,其CPU一般也不相同,CPU是交换机、路由器的处理中心。
内存是交换机、路由器存储信息和数据的地方,CISCO交换机、路由器有以下几种内存组件:
ROM(Read Only Memory)存储交换机、路由器加电自检(POST:Power-On Self-Test)、启动程序(Bootstrap Program)和部分或全部的IOS。交换机、路由器中的ROM是可擦写的,所以IOS是可以升级的。
RAM(Random Access Memory)与PC机上的随机存储器相似,提供临时信息的存储,同时保存着当前的路由表和配置信息。
NVRAM(Nonvolatile Random Access Memory)存储交换机、路由器的启动配置文件。NVRAM是可擦写的,可将交换机、路由器的配置信息拷贝到NVRAM中。
FLASH闪存,是可擦写的,也可编程,用于存储CISCO IOS的其它版本,用于对交换机、路由器的IOS进行升级。
接口用作将交换机、路由器连接到网络,可以分为局域网接口和广域网接口两种。由于交换机、路由器型号的不同,接口数目和类型也不尽一样。常见的接口主要有以下几种:
高速同步串口,可连接DDN,帧中继(Frame Relay),,PSTN(模拟电话线路)。
同步/异步串口,可用软件将端口设置为同步工作方式。
AUI端口,即粗缆口。一般需要外接转换器(AUI-RJ45),连接10/100Base-T以太网络。
ISDN端口,可以连接ISDN网络(2B+D),可作为局域网接入Internet 之用。
AUX端口,该端口为异步端口,主要用于远程配置,也可用于拔号备份,可与MODEM连接。支持硬件流控制(Hardware Flow Control)。
Console端口,该端口为异步端口,主要连接终端或运行终端仿真程序的计算机,在本地配置交换机、路由器。不支持硬件流控制。
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计算机病毒论文 计算机病毒是一个程序,一段可执行码。就像生物病毒一样,计算机病毒有独特的复制能力。计算机病毒可以很快地蔓延,又常常难以根除。它们能把自身附着在各种类型的文件上。当文件被复制或从一个用户传送到另一个用户时,它们就随同文件一起蔓延开来。 除复制能力外,某些计算机病毒还有其它一些共同特性:一个被污染的程序能够传送病毒载体。当你看到病毒载体似乎仅仅表现在文字和图象上时,它们可能也已毁坏了文件、再格式化了你的硬盘驱动或引发了其它类型的灾害。若是病毒并不寄生于一个污染程序,它仍然能通过占据存贮空间给你带来麻烦,并降低你的计算机的全部性能。 可以从不同角度给出计算机病毒的定义。一种定义是通过磁盘、磁带和网络等作为媒介传播扩散, 能“传染”其他程序的程序。另一种是能够实现自身复制且借助一定的载体存在的具有潜伏性、传染性和破坏性的程序。还有的定义是一种人为制造的程序, 它通过不同的途径潜伏或寄生在存储媒体(如磁盘、内存)或程序里。当某种条件或时机成熟时, 它会自生复制并传播, 使计算机的资源受到不同程序的破坏等等。这些说法在某种意义上借用了生物学病毒的概念, 计算机病毒同生物病毒所相似之处是能够侵入计算机系统和网络, 危害正常工作的“病原体”。它能够对计算机系统进行各种破坏, 同时能够自我复制, 具有传染性。所以, 计算机病毒就是能够通过某种途径潜伏在计算机存储介质(或程序)里, 当达到某种条件时即被激活的具有对计算机资源进行破坏作用的一组程序或指令集合。 与生物病毒不同的是几乎所有的计算机病毒都是人为地故意制造出来的, 有时一旦扩散出来后连编者自己也无法控制。它已经不是一个简单的纯计算机学术问题, 而是一个严重的社会问题了。 几年前,大多数类型的病毒主要地通过软盘传播,但是,因特网引入了新的病毒传送机制。随着现在电子邮件被用作一个重要的企业通信工具,病毒就比以往任何时候都要扩展得快。附着在电子邮件信息中的病毒,仅仅在几分钟内就可以侵染整个企业,让公司每年在生产损失和清除病毒开销上花费数百万美元。 今后任何时候病毒都不会很快地消失。按美国国家计算机安全协会发布的统计资料,已有超过10,000种病毒被辨认出来,而且每个月都在又产生200种新型病毒。为了安全,我们说大部分机构必须常规性地对付病毒的突然爆发。没有一个使用多台计算机的机构,可以是对病毒免疫的。 计算机病毒是在什么情况下出现的? 计算机病毒的产生是计算机技术和以计算机为核心的社会信息化进程发展到一定阶段的必然产物。它产生的背景是: (1)计算机病毒是计算机犯罪的一种新的衍化形式 计算机病毒是高技术犯罪, 具有瞬时性、动态性和随机性。不易取证, 风险小破坏大, 从而刺激了犯罪意识和犯罪活动。是某些人恶作剧和报复心态在计算机应用领域的表现。 (2)计算机软硬件产品的危弱性是根本的技术原因 计算机是电子产品。数据从输入、存储、处理、输出等环节, 易误入、篡改、丢失、作假和破坏;程序易被删除、改写;计算机软件设计的手工方式, 效率低下且生产周期长;人们至今没有办法事先了解一个程序有没有错误, 只能在运行中发现、修改错误, 并不知道还有多少错误和缺陷隐藏在其中。这些脆弱性就为病毒的侵入提供了方便。 (3)微机的普及应用是计算机病毒产生的必要环境 1983年11月3日美国计算机专家首次提出了计算机病毒的概念并进行了验证。几年前计算机病毒就迅速蔓延, 到我国才是近年来的事。而这几年正是我国微型计算机普及应用热潮。微机的广泛普及, 操作系统简单明了, 软、硬件透明度高, 基本上没有什么安全措施, 能够透彻了解它内部结构的用户日益增多, 对其存在的缺点和易攻击处也了解的越来越清楚, 不同的目的可以做出截然不同的选择。目前, 在IBM PC系统及其兼容机上广泛流行着各种病毒就很说明这个问题。 计算机病毒的来源有哪些? (1)搞计算机的人员和业余爱好者的恶作剧、寻开心制造出的病毒, 例如象圆点一类的良性病毒。 (2)软件公司及用户为保护自己的软件被非法复制而采取的报复性惩罚措施。因为他们发现对软件上锁, 不如在其中藏有病毒对非法拷贝的打击大, 这更加助长了各种病毒的传播。 (3)旨在攻击和摧毁计算机信息系统和计算机系统而制造的病毒----就是蓄意进行破坏。例如1987年底出现在以色列耶路撒冷西伯莱大学的犹太人病毒, 就是雇员在工作中受挫或被辞退时故意制造的。它针对性强, 破坏性大, 产生于内部, 防不胜防。 (4)用于研究或有益目的而设计的程序, 由于某种原因失去控制或产生了意想不到的效果。 参考资料: 还有很多: 自己看吧
题目:医院计算机网络设备管理维护分析【摘 要】本文围绕医院常见计算机网络设备、医院计算机网络设备的管理措施、医院计算机网络设备的维护措施三个方面展开讨论,对医院计算机网络设备管理及维护进行了分析,并提出了一些笔者自己的见解,希望能够对今后的医院计算机网络设备管理及维护工作提供一些理论建议.【关键词】医院 计算机网络设备 管理 维护随着现代化社会发展进程的推进,计算机网络得到了大范围的普及,在医疗领域中的应用为其信息化建设工作提供了有力的条件.医院计算机网络设备的管理和维护水平在很大程度上决定了医院的综合管理水平,同时也是确保医院工作效率得到提升的关键手段.因此,必须全面做好医院计算机网络设备的管理和维护工作,使计算机网络设备能够为医院提供更高质的服务,推进医院一切事务的顺利进展.一、医院常见计算机网络设备医院中常见的计算机网络设备主要由服务器、边际设备、中心机房以及网络布线所组成,要想确认信息系统是否具备足够的安全性,主要是通过观察上层数据库以及服务器是否可以为下层计算机提供持续稳定的数据.因此在对医院服务器进行设置时,须对电源进行连续性安装,这也是确保医院能够顺利运行的关键因素.即使医院突然停电,也可以防止数据库中的信息受到损坏,在对医院计算机网络设备设置时还应在其中的内部系统内使用 网关,防止网络数据在相互交换过程中发生信息泄露,必须在受到医院批准后才可以访问.在选择计算机网络机房时,必须对电磁、温度、湿度等多项因素进行综合性分析,针对其中一些关键工作环节进行严密管控,防止其受到雷电、雨雪等自然灾害的影响,同时还需定期检查网络布线情况是否合理、安全,避免因布线问题而导致的信号干扰问题出现.二、医院计算机网络设备的管理措施(一)医院计算机网络设备的除尘管理以及网络协议管理医院中的计算机网络设备处于长时间不间歇运作状态中,运作过程中由于静电作用会向外界吸附大量灰尘,计算机网络设备表面的灰尘聚集量一旦达到某种程度,便会干扰其正常工作,若管理人员没有及时清理这些吸附在设备表面的灰尘,就会严重影响计算机网络设备的运行速度,导致医院工作效率降低.因此,医院内相关管理人员必须定期针对计算机网络设备进行除尘处理,随时确保计算机网络设备的洁净,保持机房的整洁和干净,尽量避免计算机网络设备受到灰尘的吸附.此外,在局域网的运行过程中,TCP/IP是一种十分重要的协议,它能够保证各种网络设备之间的有效连接.其中.Netbeu就是在Microsoft网络下获得支持的一种网络协议,它具有运行速度快的特征,在使用TCP/IP这种共同协议的过程中,必须针对所有计算机设备设备设置相应的静态TCP地址,这样有助于工作站实现更高效的维护管理.(二)医院计算机网络设备的工作站管理医院需建立相应的管理标准来规范计算机网络设备的日常管理工作,尤其是一些奖惩规则,这样有助于工作人员提升自身专业技能,并形成严谨的网络信息管理意识以及网络安全意识.在日常计算机网络设备操作过程中,开机时应注意先开启外设电源,随后再开启主机电源,而关机时的操作顺序和开机恰恰相反,工作人员应注意不要出现直接关机的现象,同时也应避免非正常关机操作的发生.此外,医院还应针对每个部门的计算机用户设置不同的登录密码,并定期进行修改,以防非法份子盗取密码信息,严格管理密码动态口令,确保用户使用权的协调和统一.对医院工作站实施硬性保护措施,例如去除计算机网络设备中的光驱及软驱,针对CMOS进行密码设置并禁止USB接口的非授权使用,通过机箱上锁来预防CMOS放电,这些措施均可以在很大程度上预防工作站受到人为攻击及破坏.三、医院计算机网络设备的维护措施医院计算机网络设备的维护工作应基于它的工作环境和实际运行情况来开展.要想全面确保网络设备的运行处于安全环境中,首先最重要的一点便是做好操作系统的维护工作,在对操作系统进行维护之前需针对医院内部各种不同的网络系统展开具体的分析,其中绝大部分计算机操作系统为Windows系统,医院应针对所有计算机网络操作系统设置访问权限,这是做好操作系统维护工作的第一步.另外还应定期更新操作系统内的病毒信息库,以此来识别不断变化的病毒,防止新型病毒的侵入.此外,医院还应定期对医院内部计算机设备进行体检,及时发现其中存在的故障并进行维修,确保操作系统的安全稳定运行,一旦识别出多余的数据端口也应在第一时间内进行屏蔽,为医院数据信息提供一个安全的储存环境,久而久之,计算机的自我保护能力也就得到了提升.最后,医院还应建立一套完善的计算机网络设备安全维护制度,结合医院计算机网络设备的实际使用情况以及安全管理现状制定相应的安全维护条例,认真落实安全监督工作,对设备的运行安全情况进行实时有效的监督,确保医院计算机网络设备的合理性维护.例如可以对医院使用中的计算机网络设备进行分组管理,以组为单位进行维护,对维护管理工作人员进行培训,要求他们严格按照维护管理制度开展日常工作,使工作人员的设备维护能力得到不断提升.工作人员还应根据计算机设备的实际工作状态来调整维护频率及内容,使医院计算机网络设备的维护工作更加灵活.四、结束语综上所述,医院计算机网络设备的管理和维护工作对医院有效运行起着十分关键的作用,我们可以将它视为一种自我优化措施,它可以不断推进并完善医院的信息化建设工作,使医院管理水平更加科学合理,强化医院综合实力,提升医院医院的市场竞争力,是医疗行业未来发展的主流趋势.参考文献[1]伍毅强医院计算机网络设备管理及维护策略研究[J].无线互联科技,2014,1:199.[2]汪忠乐医院计算机网络安全管理工作的维护措施[J].无线互联科技,2015,07:55-56.[3]张波.试论医院计算机网络设备的管理措施和维护策略[J].科技创新导报,2013,24:29.作者简介:张伟(1979-),男,汉族,河北邯郸人,本科,助理工程师,研究方向:电子工程.计算机毕业论文范文由学术堂整理提供
学术堂整理了一份2000字的计算机毕业论文范文,供大家进行参考:论文题目:《计算机教育过程中的信息安全问题》【摘 要】随着科学技术的不断发展,计算机网络技术得到飞速发展和应用,而在计算机教育过程中存在着很多的不安全因素,因此计算机网络安全越来越受到人们的高度关注.本文通过介绍计算机教育的发展现状,分析在计算机教育过程中的信息安全存在的问题,并针对计算机信息安全问题提出相应的防范措施,对今后计算机教育的信息安全研究具有重要的参考价值.【关键词】计算机教育 信息安全 存在问题 防范措施 发展现状一、计算机教育发展现状计算机网络技术的不断普及,给人们的生活带来很多的便利,但也存在着极大的安全隐患,即计算机网络信息安全问题.而计算机信息系统安全包括有计算机安全、网络安全和信息安全,而一般提到的就是信息安全,它在计算机教育系统中发挥着非常重要的作用,贯穿着计算机教育的全过程.正是由于计算机信息安全在人们的生产生活中充当着极其重要的作用,因此要探讨计算机教育过程面临着怎样的信息安全问题,这值得我们加强对计算机教育过程中信息安全问题的防范,以此营造健康安全的计算机网络环境.计算机教育信息系统是个复杂的系统性安全问题,它包含计算机系统中的硬件、软件、计算机运作系统以及计算机的查毒系统,更甚于有计算机的病毒等.而计算机教育过程中存在的信息安全问题一般包含有硬件破坏、软件错误、感染病毒、电磁辐射、管理不当以及病毒的恶意侵犯等问题都有可能威胁到计算机的信息安全问题.计算机网络系统是教育过程中一门重要的跨多个学科的综合性科学,在我国的教育教学中逐渐被广泛地应用起来,也同时受到社会各方面的高度关注.但计算机教育过程中存在很多的信息安全因素,需要我们加强对计算机教育信息安全的关注.二、计算机教育过程中的信息安全存在的问题(一)计算机病毒的危害计算机病毒在我国颁布的计算机有关保护条例中明确将计算机病毒列为能干扰计算机功能或者破坏计算机数据,并影响计算机的正常使用的一种信息安全病毒.当前计算机容易受到很多病毒的侵害,如木马、火焰、网络蠕虫等,这些计算机病毒的危害极大,传播速度极快,影响范围极广,而且传播形式多种多样,后期的清除难度也更大,目前是计算机教育过程中信息安全面临的最主要的问题.(二)IP地址被盗用在计算机教育过程中,往往会出现许多的IP地址被盗用的问题,使用户无法正常地使用网络.IP地址被盗用一般更多地会发生在计算机IP地址权限比较高的用户中间,盗用者会通过网络隐藏其身份对高级用户进行干扰和破坏,导致用户无法正常使用计算机,可能带来较为严重的影响,甚至威胁到用户的信息安全和合法权益.(三)网络攻击网络是是指攻击者通过网络对用户的信息进行非法访问及破坏,而这其中包含有很多的形式,这完全取决于的个人主观动机.有些出于非常恶意的态度而对计算机信息安全进行破坏,这其中包括有对用户的的信息安全进行有意泄漏,对用户造成许多负面影响,还有些的行为较为严重,他们会窃取国家政治军事机密,损害国家的形象;非法盗用他人账号提取他人银行存款;对用户进行网络勒索或,这些的行为将对我国的计算机信息安全造成极大的破坏和攻击.(四)计算机网络安全管理不健全计算机网络安全管理中往往存在很多的问题,如计算机网络安全管理体制不健全,管理人员职责分工不明确,缺乏一定的网络安全管理机制,缺乏一定的计算机网络安全管理意识,这些使得计算机网络信息安全的风险更加严重,逐渐威胁计算机网络的信息安全.三、针对计算机信息安全问题提出相应的防范措施(一)计算机病毒的防范计算机病毒应该采取的措施以防御为主,然后再加强对病毒的防范和管理.应该在计算机硬件或软件上安装全方位的防病毒查杀软件,定期地对计算机系统进行升级,从而保证计算机教育系统的信息安全.(二)防技术随着科学技术的不断进步,人们对身份的鉴别也有了一定的认识,人们也逐渐认识到身份认证的重要作用,因此用户应该做的是定期地修改用户账户和.而目前我国采用的最常见的防技术就是防火墙技术,防火墙技术可以对网络安全进行实时地监控,有效地防止了地干扰和破坏.(三)提高计算机网络安全意识计算机网络信息安全在很大程度上是由于人们对计算机信息安全的保护意识不强而引起的安全问题,计算机网络信息安全是一项综合性较强且复杂的项目,因此应该加强对计算机信息安全人员的技术培训,增强用户的计算机网络安全意识,从而发挥计算机技术的更大的优势.四、结束语计算机网络信息安全与我们的生活息息相关,计算机教育网络信息系统需要大家的共同维护,因此在建立健康安全的计算机信息技术平台环境,需要做的不仅仅是要建立安全的防护体系,更要做的是加强人们对计算机信息安全的防范意识,才可以建立一个通用安全的网络环境.参考文献[1]高瑞.浅议计算机教育过程中的信息安全问题[J].电子制作,2015,(8)15,58-69.[2]张大宇.计算机教育过程中的信息安全问题探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2014,(6)25,45-53.信息安全论文参考资料:计算机信息安全论文信息安全论文信息网络安全杂志网络信息安全论文移动信息期刊食品安全论文2000字结论:计算机教育过程中的信息安全问题为关于对不知道怎么写信息安全论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文信息安全论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
参考文献:[1]中华人民共和国教育部.英语课程标准(实验稿).北京师范大学出版社,2001版[2]黄远振.新课程英语教与学[m] .福建教育出版社,~139[3]林崇德.英语教育心理学[m] .北京教育出版社,~152[4]李庭乡.英语教学法[m] .高等教育出版社,~98好感动哦,找半天终于找到了,这个对我来说真的好难,不知道对不对哦,希望能对你有帮助。哈哈
是学校的毕业论文还是杂志上的? 因为每个地方的要求都不一样。 你可以到大学的教务处网站上看看,对电子版本的论文有非常详细的要求。 去年我才毕业,被这个折腾死了. 华中农业大学学士学位论文撰写规范(暂行) 学士学位论文(设计说明书)是学生在教师的指导下经过调查研究、科学实验或工程设计,对所取得成果的科学表述,是学生毕业及学位资格认定的重要依据。其撰写在参照国家、各专业部门制订的有关标准及语法规范的同时,应遵照如下规范: 1.论文结构及写作要求 论文(设计说明书)应包括封面、目录、题目、中文摘要与关键词、英文题目、英文摘要与关键词、正文、参考文献、致谢和附录等部分。 目录 目录独立成页,包括论文中全部章、节的标题及页码。 题目 题目应该简短、明确、有概括性。论文题目一般中文字数不超过25个字,外文题目不超过15个实词,不使用标点符号,中外文题名应一致。标题中尽量不用英文缩写词,必须采用时,应使用本行业通用缩写词。 摘要与关键词 摘要 摘要是对论文(设计说明书)内容不加注释和评论的简短陈述,要求扼要说明研究工作的目的、主要材料和方法、研究结果、结论、科学意义或应用价值等,是一篇具有独立性和完整性的短文。摘要中不宜使用公式、图表以及非公知公用的符号和术语,不标注引用文献编号。中文摘要一般为300字左右。 关键词 关键词是供检索用的主题词条,应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条(参照相应的技术术语标准),一般列3~8个,按词条的外延层次从大到小排列,应在摘要中出现。中英文关键词应一一对应。 论文正文 论文正文包括前言、论文主体及结论等部分。 前言 前言应综合评述前人工作,说明论文工作的选题目的、背景和意义、国内外文献综述以及论文所要研究的主要内容。对所研究问题的认识,以及提出问题。 论文主体 论文主体是论文的主要部分,应该结构合理,层次清楚,重点突出,文字简练、通顺。 结论(结果与分析) 结论是对整个论文主要成果的归纳,应突出论文(设计)的创新点,以简练的文字对论文的主要工作进行评价。若不可能作出应有的结论,则进行必要的讨论。可以在结论或讨论中提出建议、研究设想及尚待解决的问题等等。结论作为单独一章排列,不加章号。 参考文献 参考文献反映论文的取材来源、材料的广博程度。论文中引用的文献应以近期发表的与论文工作直接有关的学术期刊类文献为主。应是作者亲自阅读或引用过的,不应转录他人文后的文献。 致谢 向给予指导、合作、支持及协助完成研究工作的单位、组织或个人致谢,内容应简洁明了、实事求是,避免俗套。 附录 不宜放在正文中但有重要参考价值的内容(如公式的推导、程序流程图、图纸、数据表格等)可编入论文的附录中。 2.书写及打印要求 论文书写 论文(设计说明书)要求统一使用Microsoft Word软件进行文字处理,统一采用A4页面(210×297㎜)复印纸打印。其中上边距25㎜、下边距25㎜、左边距25㎜、右边距25㎜、页眉15㎜、页脚15㎜。字间距为标准,行间距为单倍行距。页眉内容统一为“华中农业大学学士学位论文(设计)”,采用宋体小五号斜体字居右排写。 页码在下边线下居中放置,用小五号字体。目录、摘要、关键词等文前部分的页码用罗马数字(Ⅰ、Ⅱ……)编排,正文以后的页码用阿拉伯数字(1、2……)编排。 论文错漏按正式出版物要求不能大于万分之一。 目录 目录应包括论文中全部章节的标题及页码,含摘要与关键词(中、外文)、正文章、节题目(农、理、工科类要求编写到第3级标题,即□.□.□。文、法、经、管科类可视论文需要进行,编写到2~3级标题)、参考文献、致谢、附录等。 目录题头用四号黑体字居中排写,隔行书写目录内容。目录中各章节题序及标题用五号宋体。目录打印示例见附录。 摘要与关键词 中、外文摘要与关键词单独成页置于目录后,编排上中文在前,外文在后。摘要、关键词题头均用四号黑体字居中排写,隔行书写具体内容,内容文字用五号宋体字,英文用Times New Roman。关键词各词条间用分号“;”隔开。 论文正文 章节及各章标题 章节标题应突出重点、简明扼要,字数一般在15字以内,不使用标点符号。标题中尽量不采用英文缩写词,对必须采用者,应使用本行业的通用缩写词。 层次 层次根据实际需要选择,以少为宜。各层次标题不得置于页面的最后一行(孤行)。层次代号格式要求参照表2-1和表2-2。 表2-1 农理工科类论文层次代号及说明 章 1□××××× 顶格,四号黑体 节 □××××× 顶格,小四号黑体 条 □××××× 顶格,五号黑体 款 □××××× 顶格,五号黑体 □□××××××××××××××××××××××××××××××× 首行空两格,五号宋体 项 (1)×××× 顶格,五号宋体 □□××××××××××××××××××××××××××××××× 首行空两格,五号宋体 表2-2 文法经管类论文层次代号及说明 章 一、××××× 顶格,四号黑体 节 (一)×××× 顶格,小四号黑体 条 □□1.××××× 空两格,五号黑体 □□××××××××××××××××××××××××××××××× 空两格,五号宋体(正文) 款 □□(1)×××× 空两格,五号黑体 □□××××××××××××××××××××××××××××××× 空两格,五号宋体(正文) 项 □□①□××××× 空两格,五号宋体 □□××××××××××××××××××××××××××××××× 首行空两格,五号宋体(正文) 参考文献 文献标识 引文是论证的辅助手段,应忠于原意,表达完整,准确切题。在论文中引用文献时,应在引文处标注被引用人的姓名和被引用文献发表的年份。若所引用文献只有1-2名作者时作者姓名全部列出(外文文献只列姓氏),当所引用文献作者有3名及3名以上时,只列第一作者,后加“等”字以示省略。如“(梅明华,2002)”,“(梅明华和李泽炳,2001)”,“(梅明华等,2002)”,外文文献引用作同样处理,如(Smith,1990),(Smith and Jones,1992),(Smith et al.,1993)等。 书写格式 在论文(设计)末尾要列出在论文中参考引用过的专著、论文及其他资料,与文中引用文献一一对应。参考文献题头用黑体四号字居中排写,其后空一行排写文献条目。参考文献排列规则是:中文文献在前,外文文献在后;中文文献按第一作者的姓氏笔画为序排列,英文及其它西文按第一作者姓氏字母顺序排列;第一作者相同的文献按发表时间的先后顺序列出,所列的同一第一作者同年内的文献多于一篇时,可在年份后加“a”、“b”等字母予以分别,如“2001a”、“2001b”等;文献作者人数在3人以下的全部列出,超过3人为多人时,一般只列出3名作者,后面加“等”字以示省略,不同作者姓名间用逗号隔开。姓名一律采用“姓在前名在后”的写法,外文姓名按国际惯例缩写,并省略缩写点,空一个字符。未公开发表的资料不列入参考文献,确有引用必要,须在脚注中说明引用。 所有中文参考文献著录格式中的句号用中文全角状态下的“.”表示,所有西文参考文献著录格式中的标点符号用西文状态下的符号,后空一格。文字换行时与作者名第一个字对齐。常用参考文献编写规定如下: 著作图书类文献——[序号]□作者.书名.版次.出版地:出版者,出版年:引用部分起-止页 翻译图书类文献——[序号]□作者.书名.译者.版次.出版地:出版者,出版年:引用部分起-止页 学术刊物类文献——[序号]□作者.文章名.学术刊物名,年,卷(期):引用部分起-止页 学术会议类文献——[序号]□作者.题名.见:编者,文集名,会议名称,会议地址,年份.出版地:出版者,出版年:引用部分起-止页 学位论文类文献——[序号]□学生姓名.学位论文题目.学校及学位论文级别.答辩年份:引用部分起-止页 报纸文献――[序号]□作者.文章名.报纸名,出版日期(版次) 在线文献——[序号]□作者.文章名.电子文献的出处或可获得地址,发表或更新日期/引用日期(任选) 公式 原则上居中书写。若公式前有文字(如“解”、“假定”等),文字顶格书写,公式仍居中写。公式末不加标点。公式序号按章编排,并在公式后靠页面右边线标注,如第1章第一个公式序号为“(1-1)”,附录2中的第一个公式为“(②-1)”等。文中引用公式时,一般用“见式(1-1)”或“由公式(1-1)”。 公式较长时在等号“=”或运算符号“+、-、×、÷”处转行,转行时运算符号书写于转行式前,不重复书写。公式中应注意分数线的长短(主、副分线严格区分),长分线与等号对齐。 公式中第一次出现的物理量应给予注释,注释的转行应与破折号“——”后第一个字对齐,格式见下例: 式中 Mf——试样断裂前的最大扭矩(N•m); θf——试样断裂时的单位长度上的相对扭转角 插表 表格一般采取三线制,不加左、右边线,上、下底为粗实线(1磅),中间为细实线(磅)。比较复杂的表格,可适当增加横线和竖线。 表序按章编排,如第1章第一个插表序号为“表1-1”等。表序与表名之间空一格,表名不允许使用标点符号。表序与表名置于表上,居中排写,采用黑体小五号字。 表头设计应简单明了,尽量不用斜线。表头中可采用化学符号或物理量符号。全表如用同一单位,将单位符号移到表头右上角,加圆括号。表中数据应正确无误,书写清楚。数字空缺的格内加“—”字线(占2个数字宽度)。表内文字和数字上、下或左、右相同时,不允许用“〃”、“同上”之类的写法,可采用通栏处理方式。 文法经管类论文插表在表下一般根据需要可增列补充材料、注解、资料来源、某些指标的计算方法等。补充材料中中文文字用楷体小五号字,外文及数字用Times New Roman体小五号字。 插图 插图应符合国家标准及专业标准,与文字紧密配合,文图相符,技术内容正确。 图题及图中说明 图题由图号和图名组成。图号按章编排,如第1章第一图图号为“图1-1”等。图题置于图下,图注或其他说明时应置于图与图题之间。图名在图号之后空一格排写,图题用黑体小五号字。引用图应说明出处,在图题右上角加引用文献编号。图中若有分图时,分图号用a)、b)标识并置于分图之下。图中各部分说明应采用中文(引用的外文图除外)或数字项号,各项文字说明置于图题之上(有分图题者,置于分图题之上),采用揩体小五号字。 插图编排 插图与其图题为一个整体,不得拆开排写于两页。插图应编排在正文提及之后,插图处的该页空白不够时,则可将其后文字部分提前排写,将图移到次页最前面。 照片图 论文中照片图均应是原版照片粘贴,不得采用复印方式。照片应主题突出、层次分明、清晰整洁、反差适中。对显微组织类照片必须注明放大倍数。 附录 附录序号采用“附录1”、“附录2”或“附录一”、“附录二”等,用四号黑体字左起顶格排写,其后不加标点符号,空一行书写附录内容。附录内容文字字体字号参照正文要求。 附录1 目录示例 (空一行) 目□录(4号黑体居中,不加粗) (空一行) □□摘要(5号宋体)……………………………………………………………………………1 □□关键词(5号宋体)……………………………………………………………………………1 □□Abstract(5号宋体)……………………………………………………………………………1 □□Key words(5号宋体)……………………………………………………………………………1 □□前言(5号宋体)……………………………………………………………………………1 1. 材料与方法……………………………………………………………………………………………3 □材料………………………………………………………………………………………………3 □方法………………………………………………………………………………………………3 □育性的观察………………………………………………………………………………3 □有丝分裂计数……………………………………………………………………………3 □减数分裂观察……………………………………………………………………………3 □统计方法…………………………………………………………………………………3 2. 结果与分析……………………………………………………………………………………………3 □花色和育性………………………………………………………………………………………3 □有丝分裂计数………………………………………………………………………………… 4 □染色体数分布及两代间变化 …………………………………………………………4 □植株类型及两代间变化……………………………………………………………5 □F5代不育群体与可育群体的染色体数目变异的比较…………………………………5 □减数分裂的初步观察……………………………………………………………………………6 3. 讨论……………………………………………………………………………………………………6 □关于萝卜与甘蓝远缘杂种雄性不育的思考……………………………………………………6 □关于萝卜与甘蓝远缘杂种稳定方向的思考……………………………………………………7 □向偶数染色体方向稳定…………………………………………………………………7 □向异源双二倍体方向稳定………………………………………………………………7 □关于杂种育性水平逐代提高的可能原因……………………………………………………7 参考文献……………………………………………………………………………………………………8 致谢…………………………………………………………………………………………………………8 附录……………………………………………………………………………………………10 附录2 论文摘要及关键词示例(中、英文) 萝卜与甘蓝属间杂种后代的细胞学观察(小2号黑体居中) (空一行) 摘□要(4号黑体居中) (空一行) □□以萝卜甘蓝属间杂种后代为材料,研究其体细胞的染色体数目变异情况。研究结果表明:F5代植株的染色体数目变异范围为18至38,其中以36最多,占,主要集中于38,37,36和34;F6代植株的染色体数目变异范围明显减小,在30至38之间,其中以36最多,占,主要集中于37、36和35。F5代群体中,2n=36的植株最多,占,其次是2n=38的植株,占;F6代群体中,也是2n=36的植株最多,占,……(5号宋体,单倍行距) (空一行) 关键词(4号黑体居中) (空一行) □□萝卜;甘蓝;属间杂种后代;细胞学;育性(5号宋体) (空一行) Cytological study on the intergeneric hybrid progenies between Raphanus sativus and Brassica oleracea (空一行) 〔3号Times New Roman居中,单倍行距〕 Abstract(4号Times New Roman居中) (空一行) □□The intergeneric hybrid progenies of Raphanus sativus × Brassica oleracea were used in this study, and the variation of chromosome numbers of ovary cells were studied. The results were as follows. In the plants of the F5 generation, chromosome numbers ranged from 18 to 38,and the cells with 36 chromosomes were the most frequent (). Most of the cells were those with chromosome numbers 38,37,36 and 34. In the plants of the F6 generation, the range of chromosome number decreased evidently, which was from 30 to 38. The cells with 36 chromosomes were the highest (). Most of the cells were those with chromosome numbers 37,36 and 35. In the F5 generation, the plants with 2n=36 as the highest chromosome number were the most frequent (), and those with 2n=38 were the second (). In the F6 generation, the plants with 2n=36 as the highest chromosome number were again the highest () …… (5号Times New Roman,单倍行距) (空一行) Key words(4号Times New Roman居中) (空一行) □□Raphanus sativus;Brassica oleracea;intergeneric hybrids;cytology;fertility (5号Times New Roman) 附录3 论文格式示例(农、理、工科类用) 1□标题(正文第1章标题, 4号黑体,上下间距为:段前行,段后行) □□×××××××××(5号宋体,单倍行距)××××××××××××××××××××××××××××……… 1.1□××××××(正文2级标题,小4号黑体) □□×××××××××(5号宋体)××××××………… □××××(正文3级标题, 5号黑体) □□×××××××××(5号宋体)×××××××××××××××××××××××××××××××……… 2□×××××××(正文第2章标题,要求同上) □□×××××××××(5号宋体)×××××××××××××××××××××××××××××××××××……… (正文后空一行) 参考文献(4号黑体居中) (空一行) [1]□××××××××××××(5号宋体) [2]□××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××× [3]□×××××××××××××××××××××× ………… 致□谢(4号黑体居中) □□×××××××××(5号宋体,单倍行距)××××××××××××××××××××××××××××………… 附录:(另起一页,4号黑体,顶格) 注:文中表格与插图格式严格参照规范要求。 附录4 论文格式示例(文法经管类用) 一、标题(正文第1章标题, 4号黑体,上下间距为:段前行,段后行) □□×××××××××(5号宋体,单倍行距)××××××××××××××××××××××××××××……… (一)××××××(正文2级标题,小4号黑体) □□×××××××××(5号宋体)××××××………… □□1.××××(正文3级标题, 5号黑体) □□×××××××××(5号宋体)×××××××××××××××××××××××××××××××……… □□(1)××××(正文4级标题,5号黑体) 二、×××××××(正文第2章标题,要求同上) □□×××××××××(5号宋体)×××××××××××××××××××××××××××××××××××……… (正文后空一行) 参考文献(4号黑体居中) (空一行) [1]□××××××××××××(5号宋体) [2]□××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××× [3]□×××××××××××××××××××××× ………… 致□谢(4号黑体居中) □□×××××××××(5号宋体,单倍行距)××××××××××××××××××××××××××××………… 附录:(另起一页,4号黑体,顶格) 注:文中表格与插图格式严格参照规范要求。 附录5 文献综述示例 中国烟草企业信息化建设的研究现状 (空一行) 摘□要:中国是世界最大的烟叶生产和消费国,在长期的计划体制下发展,市场竞争能力薄弱。面对入世的国际环境,国家加快了烟草企业信息化建设的步伐,以提高其管理效率和市场竞争能力。本文阐述了我国烟草企业信息化建设的现状,分析了烟草企业中MIS系统、电子商务系统、供应链系统、ERP系统以及CIMS等信息系统的特点和存在问题,为烟草企业信息化建设提供参考。 关键词:烟草企业;信息化;MIS;ERP (空一行) 正文…… 说明: ①综述题目采用小二号黑体字居中排写,后空一行书写摘要及关键词; ②摘要、关键词题头为五号黑体字,内容文字为五号楷体字,文中数字及英文采用Times New Roman字体,统一用单倍行距; ③页眉设置:页眉内容统一为“华中农业大学学士学位论文(设计)文献综述”,采用宋体小五号斜体字居右排写; ④正文书写及其它格式参照《华中农业大学学士学位论文撰写规范(暂行)》。 附录6 外文翻译示例 烟草内山梨糖醇对硼吸收和转移的影响 (空一行) □□原文来源:Bellaloui N,Brown P H.Manipulation of in vivo Sorbitol Production Alters Boron Uptake and Transport in Tobacco.Plant ,119(2):73-74 (空一行) 译文正文…… 说明: ①译文题目采用小二号黑体字居中排写,后空一行书写“原文来源”,统一用单倍行距; ②在题目与译文正文之间必须标明原文来源,原文来源编写参照《华中农业大学学士学位论文撰写规范(暂行)》中参考文献编写格式参照论文(设计)参考文献著录格式; ③“原文来源”首行空两格书写,题头为五号黑体字,内容采用五号Times New Roman字书写; ④页眉设置:页眉内容统一为“华中农业大学学士学位论文(设计)外文翻译”,采用宋体小五号斜体字居右排写; ⑤正文书写及其它格式参照《华中农业大学学士学位论文撰写规范(暂行)》; ⑥外文翻译装订顺序为译文在前原文复印件在后,原文复印件应整洁。 附录7 参考文献示例 (正文后空一行) 参考文献 (空一行) [1] 王石平,刘克德,王江,张启发.用同源序列的染色体定位寻找水稻抗病基因DNA片段.植物学报,1998,40: 42-50 [2] 王明亮.关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展[EB/OL] .. edu. cn/pub/wml. txt/. [3] 刘克德.水稻广亲和性遗传基础的全基因组分析及S5位点区段部分物理图谱的构建.[博士学位论文].武汉:华中农业大学图书馆,1998 [4] 全国文献工作标准化技术委员会第六分委员会.GB 6447-86文献编写规则.北京:中国标准出版社,1986 [5] 张启发,李建雄.水稻杂种优势的遗传和分子生物学基础的研究进展.王连铮, 戴景瑞主编, 全国作物育种学术讨论会论文集.中国作物学会第六届理事会暨全国作物育种学术讨论会, 北京, 1998,北京:中国农业科技术出版社,1998:1-10 [6] 张启发.玉米的群体和群体遗传学.见:刘纪麟主编,玉米育种学.北京:农业出版社,1991: 264-320 [7] 姜锡州.一种温热外敷药制备方法.中国专利, 881056073.1989-07-26 [8] 谢希德.创造学习的新思路[N] .人民日报,1998-12-25(10). [9] 蓝盛银,徐珍秀.植物花粉剥离观察扫描电镜图解.北京:科学出版社, 1996:47-48 [10] Ahn S, Tanksley S D. Comparative linkage maps of the rice and maize genomes. Proc Natl Acad Sci USA, 1993b, 90:7980-7984 [11] Foth H D. Fundamentals of soil science. 7th ed. New York: John Wiley & Sons, 1984: 151-159 [12] Aldemita R R. Genetic Engineering of rice: Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of rice and evaluation of a corn pollen-specific promoter using the gusA gene in transgenic rice. (Ph D dissertation). West Lafyatte: Purdue University, 1998 [13] Morison J I L. 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【英文篇名】 Switch Router Operating System Based on a General Operating System 【下载频次】 ☆ 【作者】 潘登; 徐佩霞; 【英文作者】 PAN Deng; XU Pei xia (Department of Electronic Engineering and Information Science; University of Science and Technology of China; Hefei; 230027; China); 【作者单位】 中国科学技术大学电子工程与信息科学系; 230027; 【文献出处】 数据采集与处理 , Journal of Data Acquisition & Processing, 编辑部邮箱 2003年 04期 期刊荣誉:中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊 【中文关键词】 交换式路由器; 通用操作系统; 路由器操作系统; 【英文关键词】 switch router; general operating system; router operating system; 【摘要】 提出了一种将通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器平台上的方案。此方案可以向上屏蔽交换式路由器与传统的路由器体系结构上的区别 ,从而把通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器的平台上 ;同时兼顾数据通信和管理维护方面的需求 ,为上层路由软件提供了与传统路由器相同的接口 ,从而使基于通用操作系统的路由软件可以在不损失可升级性的条件下快速移植到交换式路由器上。实际应用证实了该方案具有良好的灵活性和兼容性 【英文摘要】 A new solution to port general operating systems and their routing software to switch router is presented. The solution shields the architecture difference between traditional router and switch router to application level software, thus it may support general operating system and their routing software on switch router platform. The solution is also considered as requirements of both data communication and control functions. And same ways of the access and control of the router are provied as traditional ro... 【基金】 国家 8 63计划 ( 863 -3 1 7-0 1 -99)资助项目 【DOI】 CNKI:SUN: 【分类号】 【正文快照】 引 言路由器最重要的工作是根据 IP包头和路由、过滤规则转发 IP包。其他功能还包括路由表的维护与路由器系统的维护。实际上路由器可以看成是一种针对 IP网络路由需求而设计的专用计算机。随着因特网所承载的业务的演进 ,因特网对于路由器性能的要求也日渐提高。在交换式路 看看这一篇 文章编号: 100429037 (2003) 0420450205一种基于通用操作系统的交换式路由器操作系统实现潘 登, 徐佩霞(中国科学技术大学电子工程与信息科学系, 合肥, 230027)摘要: 提出了一种将通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器平台上的方案。此方案可以向上屏蔽交换式路由器与传统的路由器体系结构上的区别, 从而把通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器的平台上; 同时兼顾数据通信和管理维护方面的需求, 为上层路由软件提供了与传统路由器相同的接口, 从而使基于通用操作系统的路由软件可以在不损失可升级性的条件下快速移植到交换式路由器上。实际应用证实了该方案具有良好的灵活性和兼容性。关键词: 交换式路由器; 通用操作系统; 路由器操作系统中图分类号: TN 915105; TP393 文献标识码:A 基金项目: 国家863 计划(8632317201299) 资助项目 收稿日期: 2003203229; 修订日期: 2003206215Switch Router Operating System Based ona General Operating SystemPA N D eng , X U P ei2x ia(Department of Elect ronic Engineering and Info rmat ion Science,U niversity of Science and Techno logy of Ch ina, Hefei, 230027,Ch ina)Abstract: A new so lu t ion to po rt general operat ing system s and their rou t ing sof tw are tosw itch rou ter is p resen ted. The so lu t ion sh ields the arch itectu re difference betw een t radit ionalrou ter and sw itch rou ter to app licat ion level sof tw are, thu s it may suppo rt general operat ingsystem and their rou t ing sof tw are on sw itch rou ter p latfo rm. The so lu t ion is also con sidered asrequ iremen t s of bo th data commun icat ion and con t ro l funct ion s. A nd same w ays of the accessand con t ro l of the rou ter are p rovied as t radit ional rou ter, so rou t ing sof tw are of the generaloperat ing system may be po rted to sw itch rou ter p latfo rm rap idly w ith the upgradeab lef lex ib ility. P ract ical design app roves that the so lu t ion has a good compat ib ility and f lex ib words: sw itch rou ter; general operat ing system; rou ter operat ing system引 言路由器最重要的工作是根据IP 包头和路由、过滤规则转发IP 包。其他功能还包括路由表的维护与路由器系统的维护。实际上路由器可以看成是一种针对IP 网络路由需求而设计的专用计算机。随着因特网所承载的业务的演进, 因特网对于路由器性能的要求也日渐提高。在交换式路由器中, 包转发等绝大多数处理已经转移到以端口为中心的硬件中完成, 只有路由规则的生成与维护、网络管理和系统维护等比较复杂的工作仍由软件部分完成。实用中路由器所采用的操作系统可分为三大类: (1) 以Cisco 的IO S 为代表的专用操作系统, 常见于网络骨干节点; (2) 以V xWo rk s 为代表的嵌入式系统, 常见于小型办公ö家用接入设备上; (3)采用通用操作系统的则在骨干节点和用户接入设备上都有这类设备。例如Jun iper 的路由产品就采用L inux 作为操作系统。通用操作系统上的各种路由、网管软件的开发已经有相当长时间, 其功能、性能、稳定性和升级灵活性都很优秀, 但这些软件仍第18卷第4期2003 年12 月数据采集与处理Journal of Data A cquisit ion & P rocessingVo l. 18 No. 4Dec. 2003然是针对传统路由器体系结构开发的, 无法直接应用于新的路由器体系结构。本文提出在通用操作系统的驱动栈中插入一个中间层, 这样对系统内核及和运行在其上的路由、网管等上层软件屏蔽了下层硬件的特殊性, 从而把上层软件和高速硬件平台结合起来。该方案已经应用于高速边缘路由器中, 并表现出了良好的实用性和可扩展性。1 交换式路由器与传统路由器在体系结构上的差别路由器工作在网络的第三层, 其处理工作主要涵盖七层模型中的下三层, 包括: 物理接口处理、数据链路层处理、网络层的路由查找、转发以及队列管理等[1 ]。在传统的路由器体系结构中, 硬件部分只实现物理层的处理, 其余工作需要消耗系统计算资源完成: 包括CPU 周期、内存容量和总线带宽等, 因此性能也受限于这些资源。而在交换式路由器中, 路由处理机仅处理系统维护、路由表维护等少量工作, 数据流的处理都由相对独立的硬件完成, 不再受限于系统计算资源, 因此其性能远优于传统路由器[2 ]。如图1 所示。(a) 传统路由器体系结构(b) 交换式路由器体系结构图1 路由器的逻辑结构 传统路由器和交换式路由器在体系结构方面有明显的区别: 在传统路由器中, 所有的物理接口直接挂接在总线上, 内核可以通过总线直接访问这些接口; 而在交换式路由器中, 只有控制卡是直接挂接在总线上的, 内核必须通过控制卡间接访问各个接口。这导致操作系统内核中代表网络接口的驱动对象的区别: 在传统路由器中, 内核存在若干网络设备驱动对象实例, 每个实例通过总线直接维护一个端口, 为内核及其上面的上层软件提供基本操作支持。而在交换式路由器中, 普通的网络设备驱动对象无法直接维护端口, 也无法支持系统内核和上层软件操作。因此, 交换式路由器体系结构的特殊性使得通用操作系统和上层软件无法直接应用。针对这个问题有两种解决办法: (1) 大量修改内核和各种相关软件的源代码以适应新的体系结构。这种做法存在开发工作量大、周期长、局限性强的缺点, 丧失了使用通用操作系统的灵活性; (2) 在驱动栈中增加一个中间层, 支持普通网络驱动对象所能支持的一切操作, 这样系统内核和上层软件基本上不必修改就可以运行在交换式路由器上。这就是本文所提出的中间层方案。这种方案克服了第一种方法的复杂性, 在保持灵活性的基础上, 可以快速地把通用操作系统及上层软件移植到交换式路由器的硬件平台上。2 中间层设计中间层功能包括数据通信和控制两个方面。从数据通信方面考虑, 每个端口的功能都等效于传统路由器中的一个网络接口, 所以每个物理端口在内核中都应有对应的网络驱动实例。这样才能支持各种上层软件运行, 满足数据通信功能的需要。从控制功能方面考虑, 对上要把每一种可能的逻辑操作映射成硬件操作; 对下要能够和多个设备通信。上层应用包括系统维护、路由软件、网管软件; 下层设备包括处理引擎和端口。控制功能的具体实现和硬件平台有关。考虑到多种应用可能同时操作一个硬件设备, 一种应用也可能同时操作多个设备, 在实现时必须考虑到对于多并发操作的支持。基于上述考虑, 中间层由控制卡驱动模块和若干网络驱动实例组成。在图2 (a, b) 中分别给出了传统路由器的结构与驱动方式以及本文所提出的中间层所处的位置与驱动方式。第4 期潘 登, 等: 一种基于通用操作系统的交换式路由器操作系统实现451图2 中间层的位置与驱动方式 控制卡驱动模块作为中间层的核心, 维护控制卡上所有的端口、内存映射、中断和循环缓冲队列资源。它实现了数据通道和控制通道。对下直接驱动控制卡、与各个端口、处理引擎通信; 对上, 一方面通过内核调用陷阱方式提供控制通道接口; 另一方面向虚拟网络驱动实例提供数据通道接口。虚拟网络驱动实例在操作系统内核为各个物理端口实现网络驱动实例。它们工作在控制卡驱动模块的基础上, 并不直接控制硬件, 故称为虚拟网络驱动实例。虚拟网络驱动实例封装控制卡驱动模块提供的数据传输功能, 并为内核和上层软件提供与普通网络驱动实例相同的调用接口。下面分别给出数据通道和控制通道的实现方案。211 数据通道的功能与实现虚拟网络驱动实例和物理端口是一一对应的。内核数据收发的功能包括3 个方面:(1) 发往某虚拟网络驱动实例的数据包应该由其对应端口输出;(2) 这个端口所收到的包也通过该虚拟网络驱动实例向系统内核提交;(3) 中间层也可以对虚拟网络驱动实例进行流控操作, 以避免因拥塞导致数据丢失。注意到图2 (b) 中的交换结构以定长信元交换数据, 其格式如图3 所示, 其中信元头占4 字节, 包括处理引擎号和端口号域。对于收ö发信元, 处理引擎号和端口号分别为该信元的源端口的和目的端口的对应值。根据图2 (b) 所示的系统结构可知: 由处理引擎号和端口号可以确定端口的物理位置。控制卡驱动模块在其内部的驱动信息数组中维护虚拟网络驱动实例和端口之间的对应关系。图3 数据信元结构发送数据时, 虚拟网络驱动实例从内核网络部分获取待发送的数据, 偕同指向该实例自己的指针一起提交给控制卡驱动模块。一方面, 控制卡驱动模块通过这个指针可以对虚拟网络驱动实例进行流控设置; 另一方面, 控制卡驱动模块根据虚拟网络驱动实例指针查驱动信息表得到目标端口物理位置信息, 包括处理引擎号和端口号。端口物理位置信息将被填充到所有用来承载待发送数据包的信元头中。控制卡驱动模块通过控制卡把信元送到交换结构, 而交换结构和处理引擎分别根据处理引擎号和端口号将信元转发到到目标端口。最后端口从接收到的信元中恢复出原始数据发出。接收数据时, 端口也会将数据拆分到若干信元中逐级上传。考虑到交换结构的循环优先机制, 一个数据包上传的过程可能被来自其他端口的数据抢断。所以控制卡驱动模块对于接收到的信元按源端口位置信息(包括处理引擎号和端口号) 保存到不同的缓冲区中。当接收到该数据包相关的全部信元, 控制驱动模块即可重组该数据, 并根据源端口位置信息查驱动信息表以得到指向该端口对应虚拟网络驱动实例的指针, 进而激活该虚拟网络驱动实例接收数据。虚拟网络驱动实例从控制卡驱动模块中获取数据后, 按照网络驱动的常规方式调用net if- rx 接口向内核提交数据。数据收发实现结构如图4 所示。值得注意的是, 在交换式路由器中, 处理引擎通过交换结构交换的是IP 包; 而通用操作系统中452 数据采集与处理第18 卷图4 数据收发实现结构网络驱动通常处理链路层的帧。即控制卡驱动模块数据通道对上对下的数据格式是不同的。因此, 在发送数据时控制卡驱动模块需要从得到的链路帧中提取IP 包再转发到端口; 而接收数据时则对来自端口的IP 包进行链路帧封装再向上提交。以以太网为例, 需要恢复的包括源和目标站的物理地址、载荷类型和帧校验[3 ]。对于承载IP 包的以太帧, 显然其目标站物理地址和载荷类型[4 ]都是已知的。实现时采用的操作系统是L inux, 通过在虚拟网络驱动源代码中进行设置可以使内核不进行帧校验[5 ]。所以只有源站物理地址未知。如果要求硬件给出真实的源站物理地址, 则增加了硬件的复杂度; 而若在控制卡驱动模块中伪造源物理地址, 则可能导致内核的ARP 管理混乱。为简化硬件设计, 实现时采用了在控制卡驱动模块中伪造源物理地址的办法, 同时修改虚拟网络驱动源代码, 重载帧头处理函数[6 ]。这样内核ARP 表就不受伪造地址的影响, 其获取和刷新通过查询端口ARP 记录实现。212 控制通道的功能与实现控制功能的通信也是基于信元的, 其操作包括维护管理和表同步两类。维护管理主要是进行各种查询, 通常通过若干次双向通信完成。每次通信有效载荷都只有几个字节, 由一个信元即可承载。而表同步则是将上层软件维护的表复制到相关硬件中, 包括ARP 表、路由和分类表等。表同步操作涉及大量数据传输, 需要由多个信元承载。控制功能都是针对设备进行的, 所以在控制ö反馈信元中也必须包括目标设备的物理位置信息。在实际运行期间, 所有的上层应用和设备之间的控制通信复用控制通道, 其特点为:(1) 不同的应用可能同时访问同一设备;(2) 一个应用也可能同时访问多个设备;(3) 同一应用对于同一个设备的操作一般都是顺序的。为支持这种复用操作, 所有承载控制信息和反馈信息的头部除包括目标硬件的物理位置和操作指令外, 还包括命令类型、应用类型信息。控制ö反馈用信元结构如图5 所示。图5 控制ö反馈信元结构图5 中: 处理引擎号和端口号, 确定设备的物理位置; 收ö发信元分别为该信元的源端口的和目的端口的对应值; 命令码在设备和应用之间定义。每种可能的操作分配一个代码; 应用码在控制卡驱动模块和上层应用之间预定义。每种可能的应用分配一个代码。这些应用包含网管、路由维护、硬件维护和ARP 信息获取等。上层应用通过内核调用陷井( IOCTL ) 发起控制通道操作, 同时给出目标设备物理位置、命令类型代码和应用类型代码。控制卡驱动模块把这些信息填充到控制信元中再将其发往设备。设备把这些代码直接复制到反馈信元中, 再在后面追加上反馈信息。控制卡驱动模块为每一种应用分配一个循环缓冲区, 把收到的反馈根据应用类型排入相应队列中。上层应用从其所对应的循环缓冲区中读取反馈信元, 然后根据信元中的物理位置信息、命令码就可以确定该反馈对应的原始命令, 从而对反馈数据进行适当处理。这样就实现了各种控制功能对控制通道的复用。如图6 所示。第4 期潘 登, 等: 一种基于通用操作系统的交换式路由器操作系统实现453图6 控制通信实现结构3 结 论鉴于传统路由器体系结构和交换式路由器体系结构的区别, 通用操作系统及在其上开发的路由软件无法直接应用于交换式路由器。本文提出的中间层方案可以有效地解决这个问题。该方案全面考虑了数据通信和管理维护方面的需求, 为上层提供了与原有模型基本相同的接口, 并使得路由软件在不损失其灵活性和可升级性的条件下直接应用于交换式路由器中。虽然该方案只是在特定的平台和特定的操作系统上得到了实现, 但是不难看出, 这种思路对操作系统并没有特殊的依赖性, 完全可以移植到其他通用操作系统上。本文提出的方案已经在国家863 项目实用化综合接入系统的高速边缘路由器的研制中取得了良好的实际效果。本文为国产高性能路由器的软件开发提出了一种高效快捷的解决方案, 该方案具有良好的应用前景。参考文献:[1 ] Kuro se J F, Ro ss KW. Computer netwo rk ing: a top2dow n app roach featuring the internet [M ]. A ddisonW esley Longman′s P ress, 2001. 332~ 341.[ 2 ] 梁阿磊, 等. 路由器体系结构及其发展[J ]. 小型微型计算机系统, 2001, 8: 943~ 945.[3 ] M edia access cont ro l frame st ructure [S ]. IEEE Std80213, 1998. 36~ 40.[ 4 ] Charles Ho rnig. RFC 894: a standard fo r the t rans2m ission of IP datagram s over Ethernet netwo rk s[S ].198411~ 2.[5 ] Bovet D P. U nderstanding L inux kernel[M ]. O reil2ley P ress, 2002. 683~ 685[ 6 ] Rubini A. L inux device drivers. 2nd edit ion [M ].O r2eilley P ress, 2001. 455~ 458作者简介: 潘 登(19772) , 男, 博士研究生, 研究方向: 网络体系结构、网络安全, E2mail: pandeng@mail. ustc. edu. cn;徐佩霞(19412) , 女, 教授, 博士生导师, 研究方向: 音频视频编码、非线性处理、下一代网络。454 数据采集与处理第18 卷
计算机毕业设计外文参考:
[1].Abdellatif,.
[2].Bharti,.——。
一般格式如下:
作者.著作名称[M].出版社所在城市:出版社名称,出版年份:页码.
示例:金太军.村治治理与权力结构[M].广州:广州人民出版社,2008:50.
扩展资料
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