新型非諾伊曼機、推理計算機、知識庫計算機等已開始實際使用。軟件開發(fā)將擺脫落后低效狀態(tài)。軟件工程正在深入發(fā)展。軟件生產(chǎn)正向工程化、形式化、自動化、模塊化、集成化方向發(fā)展。新的高級語言如邏輯型語言、函數(shù)型語言和人工智能的研究將使人-機接口簡單自然(能直接看、聽、說、畫)。數(shù)據(jù)庫技術將大為發(fā)展。計算機網(wǎng)絡將***普及。以巨大處理能力(例如每秒100~1000億次操作)、巨大知識信息庫、高度智能化為特征的下一代計算機系統(tǒng)正在大力研制。計算機應用將日益***。計算機輔助設計、計算機控制的生產(chǎn)線、智能機器人將**提高社會勞動生產(chǎn)力。辦公、醫(yī)療、通信、教育及家庭生活,都將計算機化。計算機對人們生活和社會組織的影響將日益***深刻。計算機系統(tǒng)工作流程編輯用戶使用計算機系統(tǒng)算題的一般流程:①通過系統(tǒng)操作員建立帳號,取得使用權。帳號既用于識別并保護用戶的文件(程序和數(shù)據(jù)),也用于系統(tǒng)自動統(tǒng)計用戶使用資源的情況(記帳,付款)。②根據(jù)要解決的問題,研究算法,選用合適的語言,編寫源程序,同時提供需處理的數(shù)據(jù)和有關控制信息。③把②的結果在脫機的**設備上放入軟磁盤,建立用戶文件(也可在聯(lián)機終端上進行,直接在輔助存儲器中建立文件。計算機信息系統(tǒng)集成資質認證是以評定企業(yè)從事計算機信息系統(tǒng)集成的綜合能力;宜興智能化計算機系統(tǒng)集成技術指導
從這個角度看,操作系統(tǒng)的作用是為用戶提供一臺等價的擴展機器,也稱虛擬機,它比底層硬件更容易編程。2、從使用者的角度看從使用者的角度來看,操作系統(tǒng)則用來管理一個復雜系統(tǒng)的各個部分。操作系統(tǒng)負責在相互競爭的程序之間有序地控制對CPU、內(nèi)存及其它I/O接口設備的分配。比如說,假設在一臺計算機上運行的三個程序試圖同時在同一臺打印機上輸出計算結果。那么頭幾行可能是程序1的輸出,下幾行是程序2的輸出,然后又是程序3的輸出等等。**終結果將是一團糟。這時,操作系統(tǒng)采用將打印輸出送到磁盤上的緩沖區(qū)的方法就可以避免這種混亂。在一個程序結束后,操作系統(tǒng)可以將暫存在磁盤上的文件送到打印機輸出。從這種角度來看,操作系統(tǒng)則是系統(tǒng)的資源管理者。計算機系統(tǒng)發(fā)展歷史下面我們結合計算機的發(fā)展歷史來回顧一下操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程。1、***代計算機(1945-1955):真空管和插件板40年代中期,美國哈佛大學、普林斯頓高等研究院、賓夕法尼亞大學的一些人使用數(shù)萬個真空管,構建了世界上***臺電子計算機。開啟計算機發(fā)展的歷史。這個時期的機器需要一個小組專門設計、制造、編程、操作、維護每臺機器。程序設計使用機器語言,通過插板上的硬連線來控制其基本功能。宜興智能化計算機系統(tǒng)集成技術指導建立示范試點,以點帶面推廣。
貝爾實驗室)和通用電氣公司決定開發(fā)一種“公用計算機服務系統(tǒng)”----MULTICS,希望其能同時支持數(shù)百名分時用戶的一種機器。結果這個計劃的研制難度超出了所有人的預料,**后這個系統(tǒng)也以失敗結束。不過,MULTICS的思想?yún)s為后來的操作系統(tǒng)很多提示。20世紀60年代未,一位貝爾實驗室曾參加過MULTICS研制工作的計算機科學家KenThompson,在一臺無人使用的PDP-7機器上開發(fā)出了一套簡化的、單用戶版的MULTICS。后來導致了UNIX操作系統(tǒng)的誕生。UNIX操作系統(tǒng)主導了小型機、工作站以及其他市場。也是至今**有影響力的操作系統(tǒng)之一,而Linux也是UNIX系統(tǒng)的一種衍生,下一講我們將專門介紹一下UNIX的發(fā)展歷史。4、第四代計算機(1980-今):個人計算機隨著計算機技術的不斷更新與發(fā)展,計算機神奇般地闖入了人們的生活,以低廉的價格就可以獲得強大計算能力的計算機。價格不再是阻攔計算機普及的門檻時,降低計算機的易用性就顯得十分重要!由于UNIX系統(tǒng)的本身特點,使得其不太適合于在運行在個人計算機上,這時就需要一種新的操作系統(tǒng)。在這一歷史關鍵時候,IBM公司由于低估了PC機的市場,并未使用**大的力量角逐這一市場,這時Intel公司趁機進入,成為了當今微處理器的老大。
此時第四步省去)。④借助軟盤機把軟盤上用戶文件輸入計算機,經(jīng)加工處理,作為一個作業(yè),登記并存入輔助存儲器。⑤是要求編譯。操作系統(tǒng)把該作業(yè)調(diào)入主存儲器,并調(diào)用所選語言的編譯程序,進行編譯和連接(含所調(diào)用的子程序),產(chǎn)生機器可執(zhí)行的目標程序,存入輔助存儲器。⑥要求運算處理。操作系統(tǒng)把目標程序調(diào)入主存儲器,由**處理器運算處理,結果再存入輔助存儲器。⑦運算結果由操作系統(tǒng)按用戶要求的格式送外部設備輸出。計算機內(nèi)部工作(④~⑦)是在操作系統(tǒng)控制下的一個復雜過程。通常,一臺計算機中有多個用戶作業(yè)同時輸入,它們由操作系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度,交錯運行。但這種調(diào)度對用戶是透明的,一般用戶無需了解其內(nèi)部細節(jié)。用戶可用一臺終端,交互式的控制③~⑦的進行(分時方式);也可委托操作員完成③~⑦,其中④~⑦是計算機自動進行的(批處理方式)。批處理方式的自動化程度高,但用戶不直觀,無中間干預。分時方式用戶直觀控制,可隨時干預糾錯,但自動化程度低?,F(xiàn)代計算機系統(tǒng)大多提供兩種方式,由用戶選用。計算機系統(tǒng)操作系統(tǒng)編輯計算機系統(tǒng)簡介操作系統(tǒng)是方便用戶、管理和控制計算機軟硬件資源的系統(tǒng)軟件(或程序**)。從用戶角度看。,確保各應用領域計算機系統(tǒng)工程質量,信息產(chǎn)業(yè)部從2000年開始建立計算機信息系統(tǒng)集成資質管理制度。
借助通信網(wǎng)絡,共享遠程信息與軟件資源。計算機系統(tǒng)組成編輯圖1為計算機系統(tǒng)的層次結構。內(nèi)核是硬件系統(tǒng),是進行信息處理的實際物理裝置。**外層是使用計算機的人,即用戶。人與硬件系統(tǒng)之間的接口界面是軟件系統(tǒng),它大致可分為系統(tǒng)軟件、支援軟件和應用軟件三層。計算機系統(tǒng)硬件硬件系統(tǒng)主要由**處理器、存儲器、輸入輸出控制系統(tǒng)和各種外部設備組成。**處理器是對信息進行高速運算處理的主要部件,其處理速度可達每秒幾億次以上操作。存儲器用于存儲程序、數(shù)據(jù)和文件,常由快速的內(nèi)存儲器(容量可達數(shù)百兆字節(jié),甚至數(shù)G字節(jié))和慢速海量外存儲器(容量可達數(shù)十G或數(shù)百G以上)組成。各種輸入輸出外部設備是人機間的信息轉換器,由輸入-輸出控制系統(tǒng)管理外部設備與主存儲器(**處理器)之間的信息交換。計算機系統(tǒng)軟件軟件分為系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應用軟件。系統(tǒng)軟件由操作系統(tǒng)、實用程序、編譯程序等組成。操作系統(tǒng)實施對各種軟硬件資源的管理控制。實用程序是為方便用戶所設,如文本編輯等。編譯程序的功能是把用戶用匯編語言或某種高級語言所編寫的程序,翻譯成機器可執(zhí)行的機器語言程序。支撐軟件有接口軟件、工具軟件、環(huán)境數(shù)據(jù)庫等,它能支持用機的環(huán)境。有關主管部門加強對信息市場、計算機信息服務業(yè)市場的宏觀管理;宜興智能化計算機系統(tǒng)集成技術指導
采取具體措施整頓市場,建立公平競爭的環(huán)境,促進系統(tǒng)集成業(yè)健康發(fā)展。宜興智能化計算機系統(tǒng)集成技術指導
⑤諾依曼機與非諾依曼機:存儲程序和指令驅動的諾依曼機迄今仍占統(tǒng)治地位。它順序執(zhí)行指令,限制了所解問題本身含有的并行性,影響處理速度的進一步提高。突破這一原理的非諾依曼機,就是從體系結構上來發(fā)展并行性,提高系統(tǒng)吞吐量,這方面的研究工作正在進行中。由數(shù)據(jù)流來驅動的數(shù)據(jù)流計算機以及按歸約式控制驅動和按需求驅動的高度并行計算機,都是有發(fā)展前途的非諾依曼計算機系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)展望編輯計算機系統(tǒng)約每3~5年更新一次,性能價格比成十倍地提高,體積大幅度減小。超大規(guī)模集成電路技術將繼續(xù)快速發(fā)展,并對各類計算機系統(tǒng)均產(chǎn)生巨大而又深刻的影響。32位微型機已出現(xiàn),64位微型機也已經(jīng)問世,單片上做1000萬個元件已為時不遠。比半導體集成電路快10~100倍的器件,如砷化鎵、高電子遷移率器件、約瑟夫遜結、光元件等的研究將會有重要成果。提高組裝密度和縮短互連線的微組裝技術是新一代計算機的關鍵技術之一。光纖通信將大量應用。各種高速智能化外部設備不斷涌現(xiàn),光盤的問世將使輔助海量存儲器面目一新。多處理機系統(tǒng)、多機系統(tǒng)、分布處理系統(tǒng)將是引人注目的系統(tǒng)結構。軟件硬化(稱固件)是發(fā)展趨勢。宜興智能化計算機系統(tǒng)集成技術指導
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