計算機系畢業(yè)論文

計算機系畢業(yè)論文篇一：計算機系統(tǒng)結構簡述摘要：計算機系統(tǒng)結構是一個有多個層次組合而成的有機整體，隨著科技的不斷發(fā)展，未來的計算機將會朝著微型化、網(wǎng)絡化和智能化的方向發(fā)展，為了使大家對計算機系統(tǒng)結構有一個大概的了解，本文主要介紹了計算機系統(tǒng)結構的一些基本概念、計算機系統(tǒng)結構的發(fā)展、計算機系統(tǒng)結構的分類方法和計算機系統(tǒng)設計的方法。關鍵詞：計算機系統(tǒng)結構;馮諾依曼結構;Flynn分類法;馮氏分類法世界上第一臺電子計算機ENIAC誕生于1946年，在問世將近70年的時間里，計算機共歷經(jīng)電子管計算機時代、晶體管計算機時代、中小規(guī)模集成電路計算機時代、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機時代和巨大規(guī)模集成電路計算機時代，計算機更新?lián)Q代的一個重要指標就是計算機系統(tǒng)結構。1計算機系統(tǒng)結構的基本概念1.1計算機系統(tǒng)層次結構的概念現(xiàn)代計算機系統(tǒng)是由硬件和軟件組合而成的一個有機整體，如果繼續(xù)細分可以分成7層。L0：硬聯(lián)邏輯電路;L1：微程序機器級;L2：機器語言級;L3：操作系統(tǒng)級;L4：匯編語言級;L5：高級語言級;L6：應用語言級。其中L0級由硬件實現(xiàn);L1級的機器語言是微指令級，用固件來實現(xiàn);L2級的機器語言是機器指令集，用L1級的微程序進行解釋執(zhí)行;L3級的機器語言由傳統(tǒng)機器指令集和操作系統(tǒng)級指令組成，除了操作系統(tǒng)級指令由操作系統(tǒng)解釋執(zhí)行外，其余用這一級語言編寫的程序由L2和L3共同執(zhí)行;L4級的機器語言是匯編語言，該級語言編寫的程序首先被翻譯成L2或L3級語言，然后再由相應的機器執(zhí)行;L5級的機器語言是高級語言，用該級語言編寫的程序一般被翻譯到L3或L4上，個別的高級語言用解釋的方法實現(xiàn);L6級的機器語言適應用語言，一般被翻譯到L5級上。1.2計算機系統(tǒng)結構的定義計算機系統(tǒng)結構較為經(jīng)典的定義是Amdahl等人在196x年提出的：由程序設計者所看到的一個計算機系統(tǒng)的屬性，即概念性結構和功能特性。由于計算機具有不同的層次結構，所以處在不同層次的程序設計者所看到的計算機的屬性顯然不同。2計算機系統(tǒng)結構的發(fā)展2.1傳統(tǒng)系統(tǒng)結構當Amadahl在196x年提出計算機系統(tǒng)結構的定義時，也提出了采用系列機的思想，它的出現(xiàn)被譽為計算機發(fā)展史上的一個重要里程碑。當人們普遍采用系列機思想后，較好的把硬件技術飛速發(fā)展與軟件環(huán)境要求相對穩(wěn)定的矛盾解決了，這就要求系列機的系統(tǒng)結構需要在相當長的時間內保持基本不變。其中，最重要的是保持它的數(shù)據(jù)表示、指令系統(tǒng)以及其他概念性的結構保持不變。2.2馮諾依曼結構馮諾依曼結構(也稱普林斯頓結構)是美國數(shù)學家馮諾依曼在1946年提出的，他將計算機分為五大部件：運算器;控制器;存儲器;輸入設備;輸出設備。其基本思想是存儲程序，主要特點是：(1)單處理機結構，機器以運算器為中心;(2)采用程序存儲思想;(3)指令和數(shù)據(jù)一樣可以參與運算;(4)數(shù)據(jù)以二進制表示;(5)將軟件和硬件完全分離;(6)指令由操作碼和操作數(shù)組成;(7)指令順序執(zhí)行。2.3對馮諾依曼結構的改進為了更好的優(yōu)化計算機系統(tǒng)結構，人們不斷對馮諾依曼結構進行改進，總的來說，共采用兩種方法。一種是在馮諾依曼結構的基礎上進行“改良”;另一種是采用“革命”的方法，即脫離馮諾依曼結構，和其工作方式完全不同，統(tǒng)成為非馮諾依曼結構。2.4哈佛結構哈佛結構的計算機分為三大部件：(1)CPU;(2)程序存儲器;(3)數(shù)據(jù)存儲器。它的特點是將程序指令和數(shù)據(jù)分開存儲，由于數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器采用不同的總線，因而較大的提高了存儲器的帶寬，使之數(shù)字信號處理性能更加優(yōu)越。2.5其他系統(tǒng)結構馮諾依曼結構開啟了計算機系統(tǒng)結構發(fā)展的先河，但是因為其集中、順序的的控制而成為性能提高的瓶頸，因此各國科學家仍然在探索各種非馮諾依曼結構，比如，數(shù)據(jù)流計算機，函數(shù)式編程語言計算機等都是較為著名的非馮諾依曼結構。3計算機系統(tǒng)結構的分類方法研究計算機系統(tǒng)結構的分類方法可以幫助我們加深對計算機系統(tǒng)結構和組成特點的認識以及對系統(tǒng)工作原理和性能的理解。下面簡單介紹2種比較常用的分類方法：Flynn分類法;馮氏分類法。3.1Flynn分類法由于計算機系統(tǒng)結構由多級層次構成，因此在設計計算機系統(tǒng)結構時就可以有三種方法：(1)“從下往上”設計;(2)“從上往下”設計;(3)“從中間開始”設計。4.1“從下往上”設計首先根據(jù)能夠得到的硬件，參照已經(jīng)生產(chǎn)出來的各種機器的特點，開發(fā)出將微程序機器級和傳統(tǒng)機器級設計出來，然后依次往上設計，最后將面向機器的虛擬機器級設計出來。在硬件技術高速發(fā)展而軟件技術發(fā)展相對較慢的今天，如果繼續(xù)采用這種設計方法，會導致軟件和硬件的脫離，因此已經(jīng)很少使用這種方法。4.2“從上往下”設計首先根據(jù)應用的需求，確定好整個系統(tǒng)的框架，然后逐層向下進行設計，同時可以兼顧到上層的優(yōu)化，最后設計出微程序機器級和傳統(tǒng)機器級。這種設計方法較好。4.3“從中間開始”設計大多數(shù)將“中間”取在傳統(tǒng)機器級和微操作級之間。在設計時，綜合考慮軟硬件，定義好分界面，然后由中間點分別往上、往下同時進行設計。此種方法可以縮短設計周期。5結束語綜上所述，本文對計算機系統(tǒng)結構進行了一些簡單的介紹，它是計算機的靈魂，目前，如何更好地提高系統(tǒng)結構的性能，仍是各國科學家不斷研究的課題。計算機系畢業(yè)論文篇二：淺談計算機系統(tǒng)的安全與維護摘要：二十一世紀是科學技術快速發(fā)展的時代，在現(xiàn)今的國際上，計算機與互聯(lián)網(wǎng)被廣泛應用于各行各業(yè)。計算機技術的普及為我們的工作、生活和學習都帶來了極大的便利，同時計算機系統(tǒng)的安全和維護又是我們所面臨的一項急需解決的問題。盡快計算機系統(tǒng)安全方面的技術已經(jīng)日漸成熟，但是依然存在一些威脅著我們系統(tǒng)的問題。計算機病毒、黑客攻擊、系統(tǒng)故障等問題會導致我們計算機系統(tǒng)中資料文件泄露或者丟失，嚴重的會致使電腦或系統(tǒng)癱瘓，因此計算機系統(tǒng)的安全與維護是我們所需要考慮的頭等大事。本文將對計算機系統(tǒng)安全與維護進行詳細介紹。關鍵詞：計算機系統(tǒng);安全與維護;管理隨著科學技術的發(fā)展，計算機已經(jīng)在政府機關、教育機構、金融商業(yè)和企事業(yè)單位等廣泛普及，所涉及到的數(shù)據(jù)庫的安全也是計算機系統(tǒng)安全管理的一個重要方面。計算機系統(tǒng)安全是采取一定的技術和管理方法對計算機硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫等進行保護，防止遭到偶然或者惡意的破壞。計算機系統(tǒng)維護是指保證計算機系統(tǒng)能夠正常運行而進行的定期檢測、修理和優(yōu)化。主要從硬件和軟件方面入手。硬件包括計算機主要部件的保養(yǎng)和升級;軟件包括計算機操作系統(tǒng)的更新和殺毒。對計算機系統(tǒng)進行維護的主要手段是建立安全措施，對權限控制進行設定，對數(shù)據(jù)進行備份。一、現(xiàn)階段計算機系統(tǒng)安全與維護存在的問題(一)高科技專業(yè)人才的匱乏對計算機系統(tǒng)進行安全管理和維護的主要因素是計算機技術人員，計算機系統(tǒng)進行安全管理和維護的工作所需要的人才是要具有創(chuàng)新意識和能力的綜合型人才。目前，計算機專業(yè)人員相對缺乏，在我國很多行業(yè)中都需要一些在計算機方面出類拔萃的人才，相對于我國龐大的計算機應用網(wǎng)絡對優(yōu)秀人才的需求來看，這些優(yōu)秀的人才只是鳳毛麟角，杯水車薪，并且只依靠這些技術人員的力量來對計算機的各種不安全因素進行排查和維護是遠遠不夠的，國內外的一些垃圾信息總能通過互聯(lián)網(wǎng)入侵我國的網(wǎng)絡，在通過我國的某些網(wǎng)站發(fā)送給其他國家，這就導致我國被一些國家風度通道，消息進不來，同樣也傳遞不出去，大量垃圾信息堵塞在計算機系統(tǒng)中，久而久之計算機系統(tǒng)就會癱瘓，這就在很大程度上對計算機系統(tǒng)安全造成了威脅。很多企業(yè)內部每天進行的電腦操作頻率相當高，其計算機系統(tǒng)覆蓋面較廣，因此其計算機系統(tǒng)的安全同員工對計算機的操作息息相關。很多人對計算機系統(tǒng)安全意識和態(tài)度較低，這也是影響計算機系統(tǒng)安全的重要因素。不懂電腦技術的'人不在少數(shù)，他們一般都是憑借自己的感覺對計算機進行操作，雖然現(xiàn)在科技比較發(fā)達，計算機系統(tǒng)有身份認證、防火墻等安全管理辦法和很多技術卓越的計算機管理人才，但依然不能保證其他計算機高手對系統(tǒng)所造成的各種威脅。因此，培養(yǎng)更多技術卓越的計算機管理人才勢在必行。(二)計算機操作系統(tǒng)本身所存在不安全因素造成計算機系統(tǒng)安全問題的一個重要因素是計算機操作系統(tǒng)本身。很多版本的計算機操作系統(tǒng)都是采用動態(tài)練級的，包括驅動程序和系統(tǒng)服務等，他們的開發(fā)和系統(tǒng)的升級都是通過補丁的方式來實現(xiàn)的，但是這種補丁的方式既可以被系統(tǒng)開發(fā)商采用，也同樣能被系統(tǒng)入侵者所利用，這是計算機病毒產(chǎn)生的基礎。簡而言之，計算機操作系統(tǒng)本身計算機系統(tǒng)安全產(chǎn)生了矛盾。值得一提的是，因為計算機系統(tǒng)在互聯(lián)網(wǎng)中支持網(wǎng)絡加載，一些方便計算機軟件調試和維護的窗口在軟件開發(fā)時就被預留，這都是系統(tǒng)入侵者對系統(tǒng)進行破壞的便利通道，對計算機系統(tǒng)安全造成了嚴重威脅，影響了整個計算機系統(tǒng)的安全。(三)計算機系統(tǒng)病毒產(chǎn)生的不安全因素計算機黑客為了不同的目的所制造出各種各樣的計算機病毒程序給計算機系統(tǒng)帶來巨大威脅。當今社會很多政治和軍事方面的機密信息都被存儲于計算機系統(tǒng)內，若計算機系統(tǒng)被電腦黑客攻破，會造成信息損毀甚至丟失，這是與國家安全相關的重大問題。另外，銀行系統(tǒng)與醫(yī)院計算機系統(tǒng)若遭受到病毒侵襲，都會給平日工作帶來極大不便，嚴重時會造成難以估計和挽回的損失。(四)計算機等設備的故障所帶來的不安全因素設備故障也是影響計算機系統(tǒng)安全的一項潛在因素。對于計算機系統(tǒng)來說，永久性的設備故障對計算機系統(tǒng)安全管理的影響時長期的、反復的。例如短路、編程錯誤等，若不能及時處理和解決，都會成為永久性的不安全因素。一些間歇性的設備故障，例如接觸不良、電壓波動等雖然不需要修復都可馬上正常運作，但是對計算機系統(tǒng)都會找出瞬間癱瘓，甚至數(shù)據(jù)丟失等威脅。(五)計算機系統(tǒng)安全管理人員操作不當產(chǎn)生的不安全因素計算機系統(tǒng)安全管理最忌操作人員粗心大意，其職能是對計算機系統(tǒng)進行安全管理和維護，涉及到的是計算機系統(tǒng)安全。工作時間長，他們對一些新的安全特征不夠了解，并依然使用這些缺省配置，并同他人共用計算機口令等，這些都是管理上的失誤和工作上的大意，給計算機系統(tǒng)帶來了潛在性的不安全因素。二、計算機安全概述(一)計算機安全概述一般說來，安全的系統(tǒng)會利用一些專門的安全特性來控制對信息的訪問，只有經(jīng)過適當授權的人，或者以這些人的名義進行的進程可以讀、寫、創(chuàng)建和刪除這些信息。隨著計算機硬件的發(fā)展，計算機中存儲的程序和數(shù)據(jù)的量越來越大，如何保障存儲在計算機中的數(shù)據(jù)不被丟失，是任何計算機應用部門要首先考慮的問題，計算機的硬、軟件生產(chǎn)廠家也在努力研究和不斷解決這個問題。計算機安全包括系統(tǒng)軟件，硬件，以及周圍的設備中存在的安全問題，影響計算機安全的因素包括軟件漏洞、計算機病毒、黑客攻擊和操作失誤等。(二)防火墻對計算機系統(tǒng)起到安全和維護作用防火墻是系統(tǒng)對外界干擾所設置的第一道防線。其主要作用是隔離網(wǎng)絡內部和外面，明確界定網(wǎng)絡內外的邊界與服務，與此同時完成授權、訪問控制等安全審計功能。防火墻在廣義上來說是一個隔離器，其對內部網(wǎng)與Internet之間的所有活動與聯(lián)系進行監(jiān)控，并隨時保證內部網(wǎng)絡的安全，這樣看來，防火墻也可以被看做是一個限制器和分析器。三、針對計算機系統(tǒng)安全和維護問題的對策(一)培養(yǎng)計算機系統(tǒng)安全管理人才計算機安全管理屬于高技術范圍，我國計算機系統(tǒng)安全和維護人才缺失，所需要做的不僅是對現(xiàn)有人才進行技術提高，對他們的專業(yè)水平也要提出更高要求，并不斷激發(fā)他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，聘請計算機方面的高級專家給系統(tǒng)安全管理人才進行專業(yè)培訓，這樣不僅能提高他們的專業(yè)能力，還能對他們現(xiàn)有的知識進行更新，始終保證所掌握的知識走在計算機系統(tǒng)安全的前列。這樣他們才能再對計算機系統(tǒng)進行安全管理和維護的工作中得心應手。為我國培養(yǎng)計算機技術卓越的人才刻不容緩。(二)杜絕計算機系統(tǒng)安全管理和維護人員的錯誤操作這就要求加強計算機系統(tǒng)安全管理和維護人員的工作意識和工作態(tài)度，因為計算機系統(tǒng)安全管理和維護人員的不恰當操作而對系統(tǒng)帶來的不安全影響時導致系統(tǒng)不安全不穩(wěn)定的最直接因素，但這種因數(shù)屬于可控制因數(shù)。因此，應該建立健全的行業(yè)規(guī)章制度，規(guī)范計算機系統(tǒng)安全管理和維護人員的操作行為，將國家法律和系統(tǒng)安全意識都上升一個高度。值得一提的是，為了防患于未然，最好系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份或者還原回復操作預留，這樣就能應對因設備故障等不可控制因素發(fā)生而對計算機系統(tǒng)產(chǎn)生的不安全影響，做好相應的應對措施，也是有效解決系統(tǒng)不安全因素的方法之一。(三)提高對計算機系統(tǒng)安全管理的硬件維護水平計算機系統(tǒng)安全管理和維護人員應及時的對計算機系統(tǒng)進行清理和修復。及時下載補丁和升級軟件對系統(tǒng)進行維