随着科技的快速发展,计算机在每个领域的应用越来越广泛。下面是我为大家整理的关于计算机学年论文,供大家参考。
摘要:针对高校计算机应用技术专业人才培养存在的问题,从应用型人才培养的角度出发,提出了一系列有改革 措施 ,旨在提高计算机专业人才培养质量。
关键词:产业升级;计算机;人才培养
1研究背景
信息技术产业的创新升级和新技术、新产品的不断涌现,促使社会对计算机应用技术高端技能型人才的需求量急剧增加,与时俱进的改革与创新人才培养模式,对计算机类专业高端人才培养至关重要。为全面贯彻安徽省“十二五” 教育 事业发展规划,充分发挥职业教育为地方经济建设提供智力支持和人才支撑的作用,笔者在产业升级背景下,提出计算机应用专业人才培养模式的改革创新,有利地区于计算机类专业的深入发展,也满足了新型信息产业发展的需要,从而为产业转型升级提供人才支撑。
2计算机专业人才培养模式存在的问题
2.1计算机专业课程体系同质化
目前我国缺乏一大批能从事基础性工作的“软件蓝领”,更缺乏既懂技术又懂管理的软件高级人才。而现实中,我国高校计算机专业人才培养模式过于单一,学生素质的同质化也比较严重,这种情况很难适应市场需求,也不可能满足软件产业发展的需要。普通高校计算机专业课程体系向示范学校看齐,全国出现课程体系同质化倾向,专业建设及人才培养缺乏特色,与地方经济、行业发展不相适应[1]。
2.2专业教育滞后于专业知识的更新
从信息技术发展来看,方向日渐增多,分工越趋细化,学科的不同领域匹配的知识结构和技能素质往往大相径庭,而高校在知识的积累与传授上,远远赶不上信息技术和知识的更新速度。因为缺乏必要的教学改革,课程内容远远落后于现代技术的进步速度,导致学校在课程设置、教学内容、培养模式等方面与社会、行业、岗位各方面的脱节。
2.3 教学 方法 死板落后
教师为了最大限度地传授知识,大多采用了以讲授为主的教学方式,而且在讲授中又侧重于单方面的灌输,导致学生独立思考能力、实践应用能力和主动创造能力低下。教学方式也不能满足培养具有创新精神、实践能力和社会竞争力的高素质人才需要。
2.4考核评价方式单一僵化
多数课程的考核方式不是考试就是考查,大量的格式化的笔试或机试题目造成学生死记硬背,缺乏灵活多样的考核评价方式,极大的打击了学生的学习积极性,降低了学生接触新知识的机会,不利于学生实际应用能力的锻炼,严重妨碍了学生的人才培养质量。
2.5综合实践环节过少
教学中仍存在重理论、轻实践,重知识传授,轻能力培养的倾向。实践教学内容存在不足,在实践项目的体系安排上基本上是验证理论性的体系,理论课与实践课同步,前后实践项目之间纵向联系较少,在不同课程之间横向联系更少,不能满足实际工作需要[2]。
3计算机专业人才培养模式改革与实践
3.1人才培养目标市场化
主动适应人才市场需求的变化,以就业为导向,坚持育人为本,德育为先,积极培养学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力;主动适应区域、行业经济发展的需要,根据学院的自身条件,建立连动机制,适时的设计人才培养目标。
3.2课程体系模块化和职业化
根据市场设专业,根据岗位要求制定培养方案,根据能力要求设计课程模块,在教材建设过程中充分体现职业化。将课程体系设置成基本素质模块、基本技能模块、专业技能模块和拓展技能模块。基本素质模块主要培养学生高尚的情操、遵纪守法的意识、诚信品质、扎实的 文化 功底、吃苦耐劳精神;基本技能模块主要培养学生基本的计算机组装和维护能力、熟练使用办公软件的能力、基本的图像处理能力;专业技能模块由三个部分组成:软件编程部分、网络建设部分和网页设计部分,主要培养学生的专业技能,是本专业的核心部分;拓展技能主要培养学生的沟通能力、团队协作精神等。教材建设是能力培养的保证,在选用教材方面坚持职业化。通过选用高职高专的规划教材、与企业合作开发教材、建立校本教材等方式,使得教材的内容职业化,课程体系结构化。使学生在校所学内容即工作所需内容,达到学以致用的目的。
3.3教育方式工学结合化
建立与生产劳动和 社会实践 相结合的教育模式。在课程体系模块化和职业化的基础上,建立工学结合的教育模式。主要通过课程实训、模块实训、综合实训和顶岗实习的方式来改善教育模式。模块中每门课程在教学的过程中通过课程实训将知识和实践结合起来,培养学生知其理还要知其用;模块实训在课程实训的基础上完成,通过仿真的项目帮助学生综合课程知识,构建相应的能力;综合实训是在学业即将结束时完成,通过综合实训,培养学生综合技能和职业素养;顶岗实习让学生到具体的工作实际进行工作,在工作的环境中运用专业知识、 总结 学习成果、提高职业能力。学生实习实践的安排采取灵活机制,可以采取学生到企业见习、企业人员到学校指导、学院建立模拟工作环境、学生成立校园虚拟公司进行运营等方式。
3.4教学组织多样化
为实现实验区的人才培养目标,拟采用“2+0.5+0.5”的教学组织模式,即在校内进行2年扎实的教学与技能实训,再进行0.5年的综合实训,然后在校外实训基地采用双元制进行0.5年的实践教学和岗位培训。在具体的组织形式上采用任务驱动、项目导向、案例呈现、团队协作、工作模拟、工学交替等方式,将老师讲授课堂移到实习实训地点,是课堂与实习地点一体化,达到融“教、学、做”为一体的目的。另外充分利用网络环境,建立开放的学习实训交流平台[3]。
3.5师资队伍多元化
计算机应用人才的培养必须突出“应用型”的目标定位,强调理论与实践相结合、知识与技能相结合、人才培养与市场需求相结合[4]。应用型人才的培养要求通过多元化的教师队伍具体来实现。这就要求我们构建专兼结合,有较高造诣和丰富实践 经验 的师资队伍,这是达成教学目的、实现人才培养,促进学科发展,保证人才培养双元制实施的重要保证。
参考文献:
[1]李春杰.能力导向计算机专业人才培养模式改革研究[J].渤海大学学报(自然科学版),2011,32(2):176-179
[2]杜娟,衣治安,刘志刚.计算机类专业应用型人才培养一体化教学模式的研究[J].中国电力教育,2011(8):38-39
[3]易万程,桂颖.浅谈计算机专业应用创新型人才培养[J].信息系统工程,2011(1):75-76
[4]范颖.高职高专计算机专业人才培养模式探究[J].新校园(理论版),2010(6):52-52
摘要:21世纪是信息的时代,计算机作为信息的源泉已经深入到我们生活的各个方面,随之而来的是计算机网络安全问题。网络安全与我们的生活息息相关,怎样保障我们自身信息的安全性是计算机网络面临的一个重要问题,不论是国家还是个人都对安全问题异常关注。从计算机网络安全基本概念入手来分析现有的网络安全现状以及解决这些威胁的防范措施。
关键词:计算机网络;安全;防范措施
伴随计算机的广泛应用而产生计算机网络安全问题是现代信息社会的重点关注问题,计算机网络安全问题制约着计算机技术的发展,也影响着人们日常生活的安定。但计算机的安全防范需要全社会的共同探索,最终找到一个安定的计算机网络环境。所谓计算机网络安全是由硬件安全和软件安全两大部分组成,硬件安全主要指保证构成计算机的硬件设备不会遭受自然或者是人为的破坏。这些破坏导致计算机不能正常运行,一般是指计算机硬盘和其他设备的通信线路不受到破坏。计算机软件安全是指计算机在传输信息的过程中要保证信息完整性、信息保密性和信息可靠性。完整性是指信息在传输中保持整体性,不会被修改或篡改;保密性是指信息只可以被授权的人阅读和改写,不能被人随意窃取或修改;可靠性是指信息是真实有效的,不是过期或者非法的信息[1]。
1计算机网络的主要威胁
计算机网络安全主要面对的威胁分为硬件威胁和软件威胁,硬件威胁是指构成计算机的硬件设备面临的威胁,软件威胁是指计算机在传输信息时面对的威胁。
1.1硬件安全威胁。计算机网络的载体是计算机硬件,如果硬件遭到破坏计算机网络系统必然会受到很大的限制甚至陷入瘫痪状态。但是计算机硬件安全威胁比较单一,主要是指计算机网络的线路、服务器等设备是否受到火灾、辐射的影响。
1.2软件安全威胁。因特网最初是为学术性探讨而设计,端口设置签订的协议处于开放状态。这种开放状态是互联网迅速发展的原因,也造成了现在错综复杂的网络安全问题。这种先天性的缺陷让很多不法分子乘虚而入,产生了无数的安全隐患。以下主要介绍较为普遍网络安全问题的成因。
1.2.1用户淡薄的安全意识。很多用户在使用公共计算机时不注意保护自己的私密信息,在计算机上留下了很多个人信息,诸如计算机记住密码等。还有很多用户随意泄露自己的个人信息给陌生人,这都是很大的安全隐患。在开发层次中,软件开发者漫不经心造成易于被黑客侵袭软件安全漏洞也是重大安全隐患。
1.2.2有缺陷的 操作系统 。任何一个操作系统在理论上都有安全漏洞,如果在漏洞被人非法利用前排除故障则可避免损失。若黑客控制了安全漏洞后,常利用漏洞控制计算机,使计算机陷入瘫痪。这是黑客窃取计算机信息的常用手段,很多用户的资料信息便在不经意间泄露出去。
1.2.3计算机病毒。计算机病毒是指黑客编写出的一段计算机小程序,通常是为了达到某种目的。这种程序很难被删除,且有极快的传播速度,常常会导致计算机反应迟缓甚至陷入瘫痪状态,如果长时间感染电脑还可能完成病毒进化造成更严重的后果。在这个过程中,用户信息也会被黑客非法盗取,致使用户损失很多资料和个人信息。
1.2.4网络黑客。网络黑客是各种计算机病毒的始作俑者,进一步来说黑客的威胁远远大于一般的网络威胁,他们是网络威胁的源头。网络黑客对计算机操作系统了如指掌,他们利用计算机系统中的漏洞编写特定的程序来达到自己的目的,不一定是为了窃取资料而来,有些黑客甚至是纯粹为了好玩或者恶作剧而攻击计算机。黑客的破坏手段就像HIV病毒一样实时变换,难点不在于解除某种特定的计算机病毒,而在于变幻莫测的攻击形式,这是现代互联网整体要面对的问题[2]。
2安全防范措施
无穷的安全隐患致使安全防范措施不能一招奏效,对于不同的安全隐患需要对症下药。安全防范措施不仅要包含技术上的防范措施,更要开展社会教育,健全安全法制,从人们的潜意识里消灭安全问题。
2.1硬件防范措施。上文提到的硬件安全隐患主要是设备遭到破坏造成的,保护硬件安全就是有效的防范措施,主要有防范火灾、抗辐射、抗寒冻等。对于大型机房需要配备安全人员保证事故发生后能得到有效的处理,不会将灾害蔓延到更大的范围,安全人员按时检查全部的计算机设备,防患于未然。在此基础上应该为电脑配备备用的仪器设备,当出现故障是能及时更换正常设备。对于普通用户来说,主要是保证计算机处于安全的环境,不被不法分子强行破坏。
2.2提高用户的安全意识。计算机用户操作不当或者安全意识薄弱在安全问题上占很大的比例,加强计算机用户的安全意识是防范措施中最重要的一环。计算机用户必须学习一定的安全使用策略,培养出良好的安全意识习惯,这对于一般的黑客攻击和计算机威胁是十分有效的。
2.3开发先进的 网络技术 。国家积极招收网络相关人才开发出防范软件程序是安全措施的重要部分,这不仅能找到先进的防范策略,还能吸引一部分潜在黑客,使他们成为为网络安全作重要贡献的积极分子。例如防火墙技术,防火墙的主要功能是过滤和控制计算机与外在互联网的连接,及时发现并阻止潜在威胁从而保障计算机有一个安全的网络环境。但防火墙技术有较多的缺陷,不能有效地保障墙内计算机用户的信息安全,对已经感染了的计算机文件和程序无计可施。开发这种技术一方面要发扬原有优势,另一方面要突破原有瓶颈。再比如计算机加密技术,加密技术是指将原有的信息通过计算机程序转换成特定的密文,再通过密钥将密文翻译成原始信息。这是现代计算机最常用的安全保护措施。目前加密技术主要表现为两种形式,一是信息的加密,即利用相应的算法程序将原始信息加密锁定,保证信息安全。二是对信息传输协议进行加密,这种加密方法较为复杂。以上两种形式的加密可以有效地阻止电脑遭受病毒感染,防止黑客入侵,保证计算机网络的安全运行[3]。
2.4定期备份信息和漏洞扫描。计算机备份可以在系统受到破坏后有效的恢复到系统的原始状态,当受到诸如地震等无法防范的灾害时成功保护系统数据,保证计算机网络能正常安全运行。在面对多变的网络环境时,只有不断的检查修复才能保障计算机安全。单凭技术人员已有的 安全知识 和经验很难解决所有问题,用户要时刻保持安全意识并积极检查,才能发现漏洞并及时修复,保证 系统安全 。
3结束语
随着云计算大数据的迅速发展,未来的网络安全环境肯定会面临更多的挑战。个人和国家都必须重视网络安全问题,运用先进的网络安全防范技术来保护网络环境。在此基础上还要与时俱进不断学习安全知识。国家也应该健全安全法律法规,强化公民安全意识,营造出全民防范的氛围才能有效的解决安全问题。
参考文献
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[2]吴俨俨.计算机网络安全防范措施研究[J].电脑编程技巧与维护,2013,2:83-84,106.
[3]付欣,郭鹏.计算机网络安全隐患与防范措施研究[J].计算机光盘软件与应用,2013,22:161,163.
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随着人们对计算机紧凑性设计的要求越来越高,计算机的CPU芯片也在朝着高度集成的方向不断发展,由此造成其在性能方面对温度也更加敏感,其散热技术也成为了相关领域的研究 热点 。下面是我为大家推荐的 cpu 对计算机影响论文,供大家参考。
cpu对计算机影响论文 范文 一:计算机CPU论文
摘要: CPU 是计算机进行运算的核心, 主要性能指标有字长、频率、高速缓存、前端总线频率、超线程技术的应用、支持的扩展指令集等对整个计算机的性能起着至关重要的作用。在计算机的使用中常见的CPU 超频故障、计算机感染病毒使CPU 性能大幅度下降,偶伴随 死机 等现象, 逐步掌握CPU 主要性能与故障的排除技巧, 达到举一反三的效果。
关键词: CPU; 性能指标; 高速缓存; 显示器 黑屏; 故障排除
1 计算机CPU 的主要性能指标
Central Processing Unit, CPU 通常也称“微处理器”或“中央处理器”, 是计算机进行运算的核心, 在计算机系统中相当于“大脑”,主要负责计算机的数据运算和发出计算机的控制指令, 是控制计算机中其他设备运行的“总指挥”。在计算机的发展过程中, CPU 技术的发展一直是计算机技术发展的重点, 在计算机的使用中CPU 的故障排除也是一个难点, 有待我们认真地研究, 以加深对CPU的了解, 逐步掌握CPU 常见故障的排除 方法 与技巧, 配合CPU 工作, 协调CPU 的处理速度, 在使用中达到举一反三的效果。
1.1 CPU“字长”是表示运算器性能的主要技术指标:在
计算机技术中, 把CPU 在单位时间内一次处理的二进制数的位数称为“字长”。一般情况下, 把单位时间内能处理为8 位数据的CPU 叫8 位CPU。同理, 64 位的CPU 在单位时间内能处理字长为64 位的二进制数据。字长是表示运算器性能的主要技术指标,通常等于CPU 数据总线的宽度。CPU 字长越长, 运算精度越高, 信息处理速度越快, CPU 性能也就越高。
1.2 CPU 的频率与CPU 的外频和倍频的关系:CPU 的频率是指计算机运行时的工作频率, 也称为“主频”或“时钟频率”。CPU 的频率表示CPU 内部数字脉冲信号振荡的速度, 代表了CPU 的实际运算速度, 单位是Hz。CPU 的频率越高, 在一个时钟周期内所能完成的指令数也就越多, CPU 的运算速度也就越快。
1.2.1 倍频越高, CPU 的频率就越高,CPU 实际运行的频率与CPU 的外频和倍频有关, CPU 的实际频率=外频!倍频。外频即CPU 的基准频率, 是CPU 与主板之间同步运行的速度。外频速度越高, CPU 就可以同时接受更多来自外围设备的数据, 从而使整个系统的速度进一步提高。倍频是CPU 运行频率与系统外频之间差距的参数, 也称为“倍频系数”, 通常简称为“倍频”。在相同的外频下, 倍频越高, CPU 的频率就越高。
1.2.2 主频越高, CPU 的速度也就越快,当我们使用CPU 时, 通常会说到“奔腾Ⅲ 600”、“奔腾4 3.0”等等, 其实, 这些型号里面的数字“600”和“3.0”就是指CPU 的主频。CPU 的主频一般以MHz 为单位, 通常所说的“奔腾Ⅲ600”中的“600”实际上就是指该CPU 的主频是600MHz。但随着CPU 主频的提高, 一般以GHz( 1GHz=1000MHz) 为单位, 如“奔腾4 3.0”中的3.0 即指该CPU 的工作频率是3.0GHz, 即3000MHz。一般说来,一个时钟周期完成的指令数是固定的, 因此主频越高, CPU 的速度也就越快。
1.3 缓存容量越大, 性能也就越高:
1.3.1 缓存(Cache) 的作用是为CPU 和内存进行数据
交换时提供一个高速的数据缓冲区。当CPU 要读取数据时, 首先会在缓存中寻找, 如果找到了则直接从缓存中读取, 如果在缓存中未能找到, 那么CPU 就从主内存中读取数据。CPU 缓存一般分为L1 高速缓存和L2 高速缓存。
1.3.2 一级高速缓存与二级高速缓存对CPU 的性能影响L1 高速缓存也称为一级高速缓存( L1Cache) 用于暂存部分指令和数据, 以使CPU 能迅速地得到所需要的数据。L1 高速缓存与CPU 同步运行, 其缓存容量大小对CPU 的性能影响较大。__L2 高速缓存也称为二级高速缓存( L2Cache) 的容量和频率对CPU 的性能影响也较大, 其作用就是协调
CPU 的运行速度与内存存取速度之间的差异。L2 高速缓存是CPU 晶体管总数中占得最多得一部分, 由于L2 高速缓存得成本很高, 因此L2 高速缓存得容量大小一般用来作为高端和低端CPU 产品得分界标准。目前CPU 的L2 高速缓存有低至64KB 的, 也有高达4MB 的。
1.4 前端总线频率比外频更具代表性:前端总线频率是AMD 公司在推出K7CPU 时提出的概念, 一直以来很多人都误认为这个名词是外频的一个别称。其实, 通常所说的外频是指CPU 与主板的连接速度, 这个概念建立在数字脉冲信号振荡速度的基础之上, 而前端总线频率指的是数据传输的实际速度, 即每秒钟CPU 可以接收的数据传输量。例如100MHz 外频是指数字脉冲信号在每秒钟振荡1000 万次, 而1001MHz 前端总线频率则是指CPU 每秒钟可接受的数据传输量是100MHz!64bit/8bit/Byte=800MB。就处理器速度而言, 前端总线比外频更具代表性。
1.5 CPU 的制造工艺直接关系到CPU 的电气性能:
1.5.1 CPU 在更高的频率下工作,线路宽度越小, CPU 的功耗和发热量就越低目前Inter 公司的主流产品的制造工艺已经达到0.065 m 级别。由于CPU 制造完成后, 是一块不到1cm2 的硅晶片( 或集成电路) , 还要对其进行封装, 并安装引脚( 或称为“针”) 后才能插到主板上、通常所说的Socket478 和Socket939 中的数值的就是指该CPU 的引脚数, CPU 的封装一般有陶瓷封装和树脂封装两种。
1.5.2 超线程技术的应用超线程(Hyper- Threading,HT) 是Inter 公司为Pentium4 专门设计的一项技术。超线程是一种同步多线执行技术, 一款应用超线程技术的IntelCPU 可以在逻辑上被模拟成两个任务。当计算机系统应用超线程技术后, 可使整机性能提高25%以上。
1.6 支持的扩展指令集对提高CPU 的效率具有重要作用:指令集是CPU 用来计算和控制系统的命令, 是与硬件电路相配合的一系列指令。指令集是评价CPU 性能的重要指标之一。目前指令集有Intel 公司的MMX、SSE、SSE2、SSE3 和AMD 公司的“3DNow! ”等。MMX(Multi Media Extensions,多媒体扩展)指令集由Intel 公司开发, 包括57 条多媒体指令, 通常这些指令可以同时处理多个数据, 提高CPU 处理图形、视频和音频的能力。SSE(Streaming SIMDExtensions,单指令多数据流扩展)指令集是MMX指令集的扩展, 是Intel 公司在Pentium3 处理器中开始使用的。SSE2 支持双精度浮点数的SIMD 处理, 用在64 位CPU 中。SSE3 是Intel 公司在最新的Pentium 4 Prescott 处理器中为了增强Pentium 4 CPU 在多媒体方面的性能二新增加的一组指令集合, 有助于增强Intel CPU 的超线程功能。“3DNow! ”指令集广泛
应用于AMD 公司的K6- 2,K6- 3 以及Athlon( k7) 处理器中。在软件的配合下, 可以大幅度提高3D 处理性能。“3Dnow! ”指令集是最早的三维指令集。
2 计算机使用中CPU 常见故障的排除
2.1 故障现象:一般说来, CPU 是不容易出现故障的, 但由于超频或者电压工作不稳定和CPU 的制造工艺的不同等原因, 会导致CPU 不能正常工作, 显示器突然黑屏, 重启后无效, 更严重者会烧坏CPU。(1)CPU 超频是 DIY 族最喜欢干的事情, 有的CPU 本身不具备超频能力却硬要超频, 有的CPU 超频的余量很小, 却让它超出额定频率较大的范围工作, 其结果将导致电脑工作不正常, 经常出现死机现象。因为CPU 超频使用, 而且是硬超, 有可能是超频不稳定引起的故障。如开机后用手摸一下CPU, 发现非常烫, 则故障就可能在此。解决的方法是: 用户可以找到CPU 的外频与倍频跳线, 逐步降频后, 启动电源, 系统恢复正常, 显示器也就有了显示。也有可能是过度超频之后, 电脑启动时可能出现散热风扇转动正常, 但硬盘指示灯只亮了一下便没有反应了, 显示器也维持待机状态的故障。由于此时不能进入 BIOS 设置选项, 因此只能给CPU 降频。具体方法是打开机箱并在主板上找到给CMOS 放电的跳线, 给CMOS放电后重启系统即可。值得注意的是内存大小、硬盘速度、显卡速度,
特别是CPU 的性能指标, 对整个计算机的性能无不起着至关重要的作用, 因此盲目追求CPU 一级高速缓存与二级高速缓存、前端总线频率的高速并不可取。(2) 电压不正常导致CPU 烧坏。常见的故障现象是开机后黑屏, 只听到CPU 风扇在转动, 没有开机自检。解决方法: 根据故障现象可以排除电源的故障, 开机后风扇在转动, 说明计算机是通电的。但是不能自检, 也就不能听到“滴”的一声响, 此时怀疑是主板或CPU 的故障, 初步判断后, 采用替换法进行确认。首先找一台同等配置的好的计算机, 把此台计算机的CPU 拆下, 换到有故障的计算机上, 开机后如果能启动并正常进入系统, 说明该台计算机的故障就是CPU 有问题, 仔细查看CPU,发现针角处有发黑的地方, 说明是由于电压不稳定导致CPU 被烧坏。
2.2 计算机感染病毒, CPU 性能大幅度下降, 偶伴随死
机现象:(1)该故障原因可能是感染了病毒, 或磁盘碎片过多或CPU 温度过高。解决方法是首先可以使用杀毒软件查杀病毒, 然后使用Windows 附带的“磁盘碎片整理”程序进行整理。如果还不能解决问题, 则打开机箱, 查看CPU 散热器的风扇通电后是否转动, 如果不转动, 则更换新散热器即可。(2)蠕虫病毒发作使CPU 占用率为何高达100%。故障现象: 即开机使用一段时间后, 硬盘指示灯不停地闪, 同时
系统运行速度变得非常慢, “任务管理器”窗口中显示CPU 地占用率100%。只有重新启动才能继续使用。但过一段时间后又是如此。从故障描述可知, 计算机系统感染了某种蠕虫病毒。在正常情况下, 在不运行大型的程序时, CPU 在瞬间的占用率不可能为100%。而蠕虫病毒发作的时候就会将剩余的系统资源占满。这时, 用户可以在“任务管理器”窗口中查看哪个程序占用的CPU 资源最多, 如果是一个陌生的程序, 建议用户使用杀毒软件( 最好使用最新的杀毒库) 对系统进行彻底的检查。如果还无法解决该问题,最好重新安装 操作系统 , 并且安装病毒防火墙。这样, 能彻底解决问题。
2.3 CPU 风扇不转导致计算机死机:故障现象: 一台计
算机开机进入系统后不久就死机, 重新启动计算机后故障依旧。解决方法: 打开机箱, 查看机箱内各设备的运行情况, 发现CPU 风扇转动的很慢, 处于似转非转的状态, 由此想到造成重启的原因可能是由于CPU 风扇不能正常运转而导致CPU 无法散热, 从而使CPU 温度急剧上升, 最后出现死机。因为是突然黑屏, 可能是硬件有松动而引起接触不良。可打开机箱把硬件重新插一遍后开机, 有可能是显卡有问题, 因为从显示器的指示灯来判断无信号输出, 使用“替换法”检查, 显卡没问题, 那么此时有可能是显示器有故障,
使用“替换法”再检查, 同样没有发现问题, 接着检查CPU, 发现CPU 的针脚有点发黑和绿斑, 这是生锈的迹象。看来问题就在此处, 因为制冷片有结露的现象, 一定是制冷片的表面温度过低而结露, 导致CPU 长期处于潮湿的环境中, 日积月累, 就会产生太多锈斑, 造成接触不良, 从而发生此故障。找到问题的所在点后, 要拆掉CPU 风扇, 给风扇添加润滑油并清理风扇上的灰尘, 再重新安装CPU 风扇。开机后CPU 风扇转动正常, 死机现象也就消除了。还可以取出CPU, 用橡皮仔细地把每一个针脚都擦一遍, 然后把散热片上的制冷片取下, 清洁干净, 最后装好CPU 和制冷片开机, 即可正常启动。
计算机由于各种原因总会出现一些故障。特别当遇到CPU 常见故障时, 我们应该对CPU 的主要性能指标有充分的了解, 分析故障原因, 掌握常用的排除方法与技巧, 避免CPU 故障造成计算机黑屏、死机等麻烦。
参考文献:
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cpu对计算机影响论文范文二:计算机组成原理——CPU 论文
摘 要 CPU是计算机进行运算的核心,其重要性相当于人体的大脑,起着至关重要的作用。CPU的主要性能指标有字长、频率、高速缓存、前端总线频率、超线程技术的应用、支持的扩展指令集等等,对整个计算机的性能起着至关重要的作用。要从了解CPU的发展历程,运行原理以及故障排除等多方面了解CPU,从而达到对CPU的全面认识。
关健词 CPU 历史 工作原理 故障排除
The priciple of the Computer Compoment--CPU
Wu Min
Abstract CPU is the core of computer operations, its importance is equivalent to the human brain, plays a vital role in.
The main properties of CPU index word length, frequency, cache, FSB, hyper threading technology, support the instruction set extensions on the whole computer plays an important role in the performance. To understand the development history of CPU, operation principle and troubleshooting to know more about CPU, to achieve a comprehensive understanding of CPU.
Keywords CPU,History, Working priciple , Troubleshooting
引言
CPU是Central Processing Unit(中央微 处理器)的缩写,又称为微处理器。随着网络时代的到来,网络通信、信息安全和信息家电产品将越来越普及,而CPU正是所有这些信息产品中必不可少的部件,CPU主要由运算器和控制器组成,是微型计算机硬件系统中的核心部件,起着控制整个微型计算机系统的作用。
CPU性能的高低通常决定了一台计算机的档次。
世界上生产CPU芯片主要有Intel和AMD两家公司。Intel公司生产的CPU始终占有相当大的市场。目前,Intel公司生产的CPU主要有赛扬系列、奔腾系列、酷睿系列等。AMD公司的CPU占有相当的市场份额。AMD公司生产的CPU主要有闪龙系列、速龙系列等。
协调工作,决定了计算机的整体性能。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成。寄存器组用于在指令执行过后存放操作数和中间数据,由运算器完成指令所规定的运算及操作。
CPU的发展非常迅速,个人电脑从8088(XT)发展到现在的Pentium 4时代,只经过了不到二十年的时间。
1971 Intel 4004,世界上第一款微处理器 1974 Intel 8008,第一个8位的微处理器; 1974 Intel 8080,第一个真正的微处理器; 1978 Intel 8086,16位微处理器; Intel 80186; 1982 Intel 80286;
1985 Intel 80386,新一代32位核心微处理器; 1989 Intel 80486; 1993 Pentium(奔腾);
从生产技术来说,最初的8088集成了29000个晶体管,而PentiumⅢ的集成度超过了2810万个晶体管;CPU的运行速度,以MIPS(百万个指令每秒)为单位,8088是0.75MIPS,到高能奔腾时已超过了1000MIPS。
1 CPU的简介和历史发展
CPU的外部组成:控制单元,存储单元(寄存器,缓存),逻辑运算单元。
CPU的外部组成:芯片,金属壳(保护CPU,增加散热面积),引脚(固定CPU,连通电路)。
CPU是计算机的核心部件,处理计算机中的所有数据,使计算机完成各种功能,并使各部件
CPU从最初发展至今期间,按照其处理信息的字长,CPU可以分为:4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以64位微处理器,基本上可以说个人电脑的发展是随着CPU的发展而前进的。
1971年世界第一台微处理器Inter的4004出现,内部集成2300个晶体管;1978年Inter16位处理器8086和与之配合的数学协处理器8087同时推出;1979年Inter8088推出,内含27000个晶体管,外部数据总线减少为8位,也首次运用于IBM PC中,预示微机时代即将来临.1982年Inter又推出了16位的80286,内部晶体管13.4万个,时频由最初的6MHZ升为20MHZ;1985年32位处理器80386推出,时频达到12.5MHZ以上;1989年集成120万晶体管的80486出现,时频90MHZ,性能比386提高了4倍;1993年奔腾时代来临,奔腾1,世界上第一台586级处理器,310万晶体管,时频200MHZ;1996年奔腾Pro,550万晶体管,处理速度是一代的2倍;同时第一次采用2级内存,同年奔腾MMX推出,L1缓存加倍;1997年,奔腾Pro与MMX结合,奔腾2出现,性能大大提高;1998年奔腾3出现,一级缓存2KB,二级缓存512KB,安全性能大大提高;2000年奔腾4推出,主频超过1.7GHZ.之后又出了双核,四核...Inter处理器的发展就代表了CPU的发展,其中不乏其他公司产品,如AMD等
2 CPU的运行原理及过程
2.1 CPU的运行原理
CPU的主要运作原理,不论其外观,都是执行储存于被称为程序里的一系列指令。在此讨论的是遵循普遍的冯·诺伊曼结构(von Neumann architecture)设计的装置。程序以一系列数字储存在计算机存储器中。差不多所有的冯·诺伊曼CPU 的运作原理可分为四个阶段: 提取、解码、执行和写回。
第一阶段,提取,从程序存储器中检索指令(为数值或一系列数值)。由程序计数器指定程序存储器的位置,程序计数器保存供识别目前程序位置的数值。换言之,程序计数器记录了CPU在目前程序里的踪迹。提取指令之后,PC根据指令式长度增加存储器单元[iwordlength]。指令的提取常常必须从相对较慢的存储器查找,导致CPU等候指令的送入。这个问题主要被论及在现代处理器的高速缓存和管线化架构。
CPU根据从存储器提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段,指令被拆解为有意义的片断。根据CPU的指令集架构(ISA)定义将数值解译为指令[isa]。一部分的指令数值为运算码,其指示要进行哪些运算。 其它 的数值通常供给指令必要的信息,诸如一个加法运算的运算目标。这样的运算目标也许提供一个常数值(即立即值),或是一个空间的寻址值:暂存器或存储器地址,以寻址模式决定。在旧的设计中,CPU里的指令解码部分是无法改变的硬体装置。不过在众多抽象且复杂的CPU和ISA中,一个微程序时常用来帮助转换指令为各种形态的讯号。这些微程序在已成品的CPU 中往往可以重写,方便变更解码指令。
在提取和解码阶段之后,接着进入执行阶段。该阶段中,连接到各种能够进行所需运算 的CPU部件。例如要求一个加法运算,算术逻辑单元将会连接到一组输入和一组输出。输入提供了要相加的数值,而且在输出将含有总和结果。ALU内含电路系统,以于输出端完成简单的普通运算和逻辑运算(比如加法和位运算)。如果加法运算产生一个对该CPU处理而言过大的结果,在标志暂存器里,溢出标志可能会被设置。
最终阶段,写回。以一定格式将执行阶段的
结果简单的写回。运算结果极常被写进CPU内部的暂存器,以供随后指令快速访问。在其它案例中,运算结果可能写进速度较慢,但容量较大且较便宜的主存。某些类型的指令会操作程序计数器,而不直接产生结果数据。这些一般称作“跳转”并在程序中带来循环行为、条件性执行(透过条件跳转)和函数[jumps]。许多指令也会改变标志暂存器的状态位。这些标志可用来影响程序行为,缘由于它们时常显出各种运算结果。例如,以一个“比较”指令判断两个值的大小,根据比较结果在标志暂存器上设置一个数值。这个标志可借由随后的跳转指令来决定程序动向。
在执行指令并写回结果数据之后,程序计数器的值会递增,反复整个过程,下一个指令周期正常的提取下一个顺序指令。如果完成的是跳转指令,程序计数器将会修改成跳转到的指令地址,且程序继续正常执行。许多复杂的CPU可以一次提取多个指令、解码,并且同时执行。这个部分一般涉及“经典RISC管线”,那些实际上是在众多使用简单CPU的电子装置中快速普及(常称为单片机)。
CPU 数字表示方法是一个设计上的选择,这个选择影响了设备的工作方式。一些早期的数字计算机内部使用电气模型来表示通用的十进制(基于10 进位)数位系统数字。还有一些罕见的计算机使用三进制表示数字。几乎所有的现代的CPU 使用二进制系统来表示数字,这样数字可以用具有两个值的物理量来表示,例如高低电平[binaryvoltage]等等。
与数表示相关的是一个CPU可以表示的数的大小和精度,在二进制CPU 情形下,一个位(bit)指的是CPU处理的数中的一个有意义的位,CPU用来表示数的位数量常常被称作“字长”, “位宽”, “数据通路宽度”或者当严格地涉及到整数(与此相对的是浮点数)时称作“整数精度”、该数量因体系结构而异,且常常在完全相同的CPU的不同部件中也有所不同。 实际上,整数精度在CPU可执行的软件所能利用的整数取值范围上设置了硬件限制。整数精度也可影响到CPU可寻址(寻址)的内存数量。譬如,如果二进制的CPU使用32位来表示内存地址,而每一个内存地址代表一个八位组,CPU 可定位的容量便是232个位组或4GB。以上是简单描述的CPU地址空间,通常实际的CPU 设计使用更为复杂的寻址方法,例如为了以同样的整数精度寻址更多的内存而使用分页技术。
2更高的整数精度需要更多线路以支持更多的数字位,也因此结构更复杂、更巨大、更花 费能源,也通常更昂贵。因此尽管市面上有许多更高精准度的CPU如 16、32、64甚至128位,但依然可见应用软件执行在4或8位的单片机上。越简单的单片机通常较便宜,花费较少能源,也因此产生较少热量。这些都是设计电子设备的主要考量。
2.2 CPU的运行过程
数据从输入设备流经内存,等待CPU的处理,这些将要处理的信息是按字节存储的,也就是以8位二进制数或8比特为1个单元存储,这些信息可以是数据或指令。数据可以是二进制表示的字符、数字或颜色等等。而指令告诉CPU对数据执行哪些操作,比如完成加法、减法或移位运算。 假设在内存中的数据是最简单的原始数据。首先,指令指针(Instruction Pointer)会通知CPU,将要执行的指令放置在内存中的存储位置。因为内存中的每个存储单元都有编号(称为地址),可以根据这些地址把数据取出,通过地址总线送到控制单元中,指令译码器从指令寄存器IR中拿来指令,翻译成CPU可以执行的形式,然后决定完成该指令需要哪些必要的操作,它将告诉算术逻辑单元(ALU)什么时候计算,告诉指令读取器什么时候获取数值,告诉指令译码器什么时候翻译指令等等。假如数据被送往算术逻辑单元,数据将会执行指令中规定的算术运算和其他各种运算。当数据处理完毕后,将回到寄存器中,通过不同的指令将数据继续运行或者通过DB总线送到数据缓存器中。基本上,CPU就是这样去执行读出数据、处理数据和往内存写数据3项基本工作。但在通常情况下,一条指令可以包含按明确顺序执行的许多操作,CPU的工作就是执行这些指令,完成一条指令后,CPU的控制单元又将告诉指令读取器从内存中读取下一条指令来执行。这个过程不断快速地重复,快速地执行一条又一条指令,产生你在显示器上所看到的结果。在处理这么多指令和数据的同时,由于数据转移时差和CPU处理时差,肯定会出现混乱处理的情况。为了保证每个操作准时发生,CPU需要一个时钟,时钟控制着CPU所执行的每一个动作。时钟就像一个节拍器,它不停地发出脉冲,决定CPU的步调和处理时间。
参考文献:
《电子计算机组成原理》 蒋本珊 北京理工大学
《计算机组成原理》第二版,唐朔飞 编著,高等 教育 出版社,2008.1
《计算机导玉龙论》作者:王 电子工业出版社 《计算机科学导论》作者:王志强 机械工业出版社 《微型计算机原理与应用》肖金立 编著,电子工业出版社,2003-1
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