软硬件实现范文（精选12篇）
软硬件实现 第1篇
随着“电子课本与电子书包”标准专题组启动会及二次全体会议的相继召开, 2010年中国教育技术协会主办的“电子书包教育教学应用标准 (规范) 体系研讨会暨电子书包教育教学应用的标准化建设工作”启动仪式的举行[1]。国内数字出版、IT企业和教育界再次掀起“电子书包”热潮。电子书包走入课堂已经成为现代教育发展的一个趋势, 作为传统教学手段与数字技术相结合的产物, 电子书包将促进教学模式的创新, 带来一场学习革命。
电子书包主要应具备以下功能:
1) 多媒体支持功能:通过多媒体的形式实现视频、音频、图片和文字等多种信息元素统一展现, 加强学生对教学内容的直观理解, 可大大提高学生的学习兴趣。例如, 在传统教学中, 老师在讲台上演示一次化学实验过程, 距离老师远近不同的学生看到的效果不同, 特别对于如今班额较大的教室, 有的同学可能根本看不到老师的具体操作。如果授课过程中结合现代教学手段, 老师将实验过程录制下来, 发送到每个学生的电子书包中, 任何一个学生可以反复观察老师的操作细节, 品读老师在演示过程每一句讲解, 学生的学习效果将会大大增强。
2) 内容管理功能:实现对学生学习资料的分类管理, 为教材、学辅资料、作业等文档分配独立的存储空间, 并可以实现作业与试卷的无纸化作答与提交;而且通过电子书包的应用, 不仅可以提高教材的循环利用率, 还将大大降低纸张的使用量, 即低碳环保、节约资源, 又切实减轻了学生的身体负担[2]。
3) 教学管理:老师终端可以直接控制、监控学生终端, 因此教学过程中, 老师可以随时提醒学生集中注意力, 从而提高学生的听课效率。教师要适应这种关系变革, 将课堂教学与电子书包有效结合。使电子书包起到辅助课堂, 提升教学质量的积极作用。
4) 资源汇聚及搜索功能:采取信息过滤机制开放与本阶段学生学习相关的网站及资源。使学生在学习过程中对于疑难问题可以及时搜索到相应的解答信息。例如, 在一堂地理课上, 老师可以就课堂上所涉及到但不作为重点授课内容的某个名词 (名胜古迹) , 让学生利用课余时间搜索相关信息, 组织一次主题为“名胜古迹”的讲座, 让学生对祖国的名胜进行介绍, 从而让学生领略祖国的大好河山, 既培养了学生的自学能力, 又增强了学生的爱国主义情感。
5) 交互功能:通过电子书包, 为学生、老师、家长之间搭建一个有效沟通的桥梁。学生可以在线选择老师进行一对一答疑;老师也可以因人而异的对学生进行单独辅导或根据学生普遍存在的问题进行集体答疑。老师与家长有专门沟通帐号, 使家长及老师对学生在学校的学习及生活情况进行良好的交流。
电子书包是一个真正的“数字化书包”, 通过电子书包, 社会、学校、教师、家长将会紧密联合起来, 充分调动一切学习资源, 为学生打造一个丰富有趣、功能强大的个性化学习空间, 从而真正开发学生潜力, 以兴趣促学, 实现以学生为主体的现代教学模式。
目前电子书包发展的瓶颈在于多个方面, 例如网络支持平台的不完善, 相应数字教学资源的匮乏, 教育观念的转变困难, 专用性不强;价格太高等等。通过对电子书包的发展现状及目前存在的问题进行分析, 本课题重点着眼于降低电子书包的价格, 提高电子书包的专用性, 提出了基于ARM-WINCE的电子书包软硬件开发平台的具体解决方案, 在此平台基础上, 可以对电子书包产品进行实体开发, 以形成最终的产品。
电子书包作为一种便携式嵌入式产品, 它的设计方法如图1所示。
系统中硬件平台采用基于ARM920T内核的S3C2440嵌入式微处理器, 该微处理器在高性能和低功耗特性方面提供了最佳的性能。
构建本系统硬件平台的主要模块有:
1) 电池充电管理模块;2) 音频编解码功能模块;3) LCD触摸屏模块;4) 以太网 (Ethernet) 模块;5) 蓝牙支持功能模块;6) USB接口模块。
在所构建的硬件平台基础上定制相应的软件平台。对嵌入式操作系统进行定制的过程称为系统裁剪。在这个过程中, 实现系统组件的修改和优化配置, 最终得到满足系统需求的Win CE操作系统。电子书包软件平台定制流程如图2所示。
本文论述了根据电子书包的需求而设计的基于ARM核的嵌入式电子书包硬件平台, S3C2440微处理的应用为提高电子书包的性能、降低电子书包的功耗和成本提供了保障, 在嵌入式最小系统的基础上扩展了电池充电、音频编解码、LCD触摸屏、以太网、蓝牙、USB等专用功能模块, 实现了一个高性能的嵌入式硬件平台, 充分发挥了ARM处理器的强大功能。[3]在完成该硬件平台的构建基础上, 进行了软件平台的构建, 阐述了Windows CE操作系统平台的定制流程。该系统具备数据处理速度快、存储能力强、成本低, 实用性强等优势, 在此软硬件平台的基础上可以进行电子书包最终产品的设计与开发, 为电子书包真正走入课堂提供了良好的开发基础。[4]
电子书包将是一场教与学的革命, 是对传统教学的重大变革, 需要教育管理者、教师的教育、教学观念作重大变革, 电子书包的发展必然经历一个漫长的过程。科学技术的发展, 本身就是一个连续的、线性的、呈几何级数增长的变化过程, 人对事物的认识、理解总需要一个过程。电子书包作为一种新型电子辅学设备, 以促进学生有意义学习为开发理念, 以创建一个学习、交流与资源共享的数字化学习环境为终极目标[1]。数字化是未来教育发展的方向, 数字化教育的载体之一电子书包将具有广阔的发展前景。
摘要：随着网络技术、通信技术、高密度存储技术、多媒体技术及便携式智能终端的飞跃发展, 教育行业迎来了数字化教学的新发展机遇, 电子书包就是多种前沿技术完美结合的数字化教学新工具, 是新型教育模式的产物。文中重点介绍了基于ARM-WINCE的电子书包硬件和软件平台的设计方案, 在此平台上可以进行电子书包最终产品的设计与开发, 为电子书包真正走入课堂提供了良好的开发基础。
关键词：数字化教学,电子书包,ARM,WinCE
参考文献
[1]王斌, 朱守业, 刘苗苗.电子书包发展中相关问题的探讨[J].电化教育研究, 2011 (9) .
[2]倪敢峰, 邢青, 黄颂尧.电子书包:数字化教学利器[N].人民邮电.2011-07-26.
[3]杜恩龙, 安岩, 陈静.电子书包推广面临的十大障碍[J].教育实践与研究 (A) , 2011 (11) .
蓝牙技术硬件实现模式分析 第2篇
蓝牙硬件模块由蓝牙协议栈的无线收发器（RF）、其带控制器（BB）和链路管理层（LMP）组成。目前大多数生产厂家都是利用片上系统技术SOC（System-On-Chip）将这三层功能模块集嵌在同一块芯片上。图2为单芯片蓝牙硬件模块结构图。它由微处理器（CPU）、无线收发器（RF）、基带控制器（BB）、静态随机存储器（SRAM）、闪存（Flash程序存储器）、通用异步收发器（UAST）、通用串行接口（USB）、语音编/解码器（CODEC）及蓝牙测试模块组成。下面分别叙述各部分的组成及功能。
（1）蓝牙基带控制器
蓝牙基带控制器是蓝牙硬件模块的关键模块。它主要由链路控制序列发生器、可编程程序列发生器、内部语音处理器、共享RAM裁器及定时链管理、加密/解密处理等功能单元组成。其主要功能：在微处理器模块控制下，实现蓝牙基带部分的`所实时处理功能，包括负责对接收bit流进行符号定时提取的恢复；分组头及净荷的循环沉余度校验（CRC）；分组头及净荷的前向纠错码（FEC）处理和发送处理；加密和解密处理等。且能提供从基带控制器到其它芯片的接口（诸如数据路径RAM客户接口、微处理器接口、脉码调制接口（PCM）等。
（2）无线收发器模块
无线收发器是蓝牙设备的核心，任何蓝牙设备都要有无线收发器。它与用于广播的普通无线收发器的不同之处在于体积小、功率小（目前生产的蓝牙无线收发器的最大输出功率只有100mW、2.5mW、1mW三种）。它由锁相环、发送模块和接收模块等组成。发送部分包括一个倍频器，且直接使用压控振荡器调制（VCO）；接收部分包括混频器、中频器放大器、鉴频器以及低噪音放大器等。无线收发器的主要功能是调制/解调、帧定时恢复和跳频功能同时完成发送和接收操作。发送操作包括载波的产生、载波调制、功率控制及自动增益控制AGC；接收操作包括频率调谐至正确的载波频率及信号强度控制等。
（3）微处理器（CPU）
CPU负责蓝牙比特流调制和解调所的所有比特级处理，且还负责控制收发器和专用的语言编码和解码器。
（4）Flash存储器和SRAM
Flash存储器用于存放基带和链路管理层中的所有软件部分。SRAM作为CPU的运行空间，在作时把Flash中的软件调用SRAM中。
（5）语音编/解码器CODEC（CoderDecoder）
语音编/解码器CODEC由ADC（数模转换器）、模数转换口（ADC）、数字接口、编码模块等组成。主要功能：提供语音编码和解码功能，提供CVSD（ContinuousVariableSlopeDeltaModulation）即连续可变斜率增量调制及对数PCM（PulseCodedModulation）即脉码调制两种编码方式。
（6）蓝牙测试模块
它是由DUT（DeviceUnderTest）即被测试模块与测试设备及计量设备组成。一般测试设备被测试设备构成一个微微网，测试设备是主节点，DUT是从节点。测试设备对整个测试过程进行控制，其主要功能提供无线层和基带层的认证和一致性规范，同时还管理产品的生产和售后测试。
（7）UART（UniversalAsynchronousKeceiverTransunitter）通用异步收发器和USB（UniversalSerialBus）通用串行接口。
功能：提供到HCI（HostConfrollerInterface）即主机控制器接口传输层的物理连接，是高层与物理模块进行通信的通道。
3TR0700单芯片介绍
RT0700单芯片是Transilica公司的蓝牙产品，其结构如图3所示。它把无线收发器与基带都集成到一块CMOS芯片上，替代传统的串行语音和通用串行接口电缆，为语音和数据业务提供无线连接。
3.1结构及工作原理
RT0700单芯片由收发器、基带、语音编/解码器（CODEC）、带有4个可配置的8bit接口的8051微处理器、两个串行口双高性能的通用异步收发器（UART）、4KB的静态随机存储器（SRAM）、64KB的Flash程
序存储器等组成。
收发器由低噪放大器（LNA）、电平控制器（PA）、混频器、鉴频器、控制寄存器、发送滤波器、振荡器等组成。其工作原理是：来自接收天线上的信号经低噪放大器（LNA）放大后，送至多级滤波器，多级滤波器具有预选择功能，它把LAN的输出信号限制在2.4GHz的ISM频段内，去除负频率成分，输出适合进行下变频处理的信号。I、Q混频器把蓝牙频段的信号移频至低中频（IF）传输的调制信号。复合滤波器负责从下变频信号中滤除无用信号和噪声。鉴频器使用过采样技术从IF信号中取出蓝牙低调制指数信号；发送器由发送滤波器、频率合成器、功率放大器、振荡器、天线等组成。其工作原理是：发送滤波器是一个高斯数字滤波器，它对发送环Tx输入的数据进行数字过滤；振荡器的功能是驱动一个外部的晶体振荡器或者接受一个外部的时钟信号，向频率合成器提供一个低噪声的参考频率。功率放大器的主要功能是对频率合成器的输出功率放大到1mW左右，且对频率合成器起缓冲作用，减少负载变化对合成器的影响；发送天线：当使用差分输入的LNA时，它可以是一个低噪声的平衡双极天线；8051微处理器是一个8位的微处理器，它的主要功能是管理和实现蓝牙协议栈。它具有一增强的指令集、二级数据指针、扩展的SRAM和双UART。在TR0700中对一些重复性的操作诸如分组的组装和拆解、加密、地址编码/解码、纠错和同步等都由硬件来实现，这样能降低处理器的开销，有效地提高响应性能。TR0700除了8051微处理器本身所带有的一些特殊功能寄存器（SFR）外，还定义了一些新的特殊功能寄存器（SFR），它还引入了一些特殊的中断，如一个带有特殊保护的外部中断INT3等。RT0700的基带操作有三种模式可供选择：数据/地址、端口、测试。
3.2基本功能及应用
TR0700单芯片的基本功能是：具有10m的传输距离及1Mbps的数据速率；支持79跳系统及支持点到点、点到多点连接，既可以是主节点又可以是从节点；支持GAP、TCS、手机、intercom剖面和串行口等；支持Hold、Sniff和Park功率节省模式；对LC、LM、L2CAP、SDP、RECOMM等蓝牙协议栈能完全实现；对于SCO链路支持HV1、HV2、HV3数据分组；对于ACL分组支持DM1、DM3、DM5、HD1、HD3、HD5和AUX1数据分组；具有用于测试和Flash内存升级的JTAG接口。TR0700单芯片的主要应用有：用于电信方面的峰房和无绳电话、调制解调器、手持设备、互联设备、小型监视器；用于计算机方面有键盘、鼠标、控制杆、扫描仪、监视器、打印机、桌面、笔记本计算机等。用于消费类的PDA、耳机、监视系统、游戏控制器和数字相机等。
人员落水定位装置硬件设计与实现 第3篇
关键词：GPS；海上搜救；实时跟踪
中图分类号：V244.21+5 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）49-0075-02
人类步入海洋世纪后，随着世界经济一体化和信息全球化进程的加快，國际航运事业得到飞速的发展，海洋经济已经成为国民经济的重要组成部分，我国沿海省市都把海洋经济作为新的战略重点。然而，伴随而来的是海上和水上险情和事故的多发，海难事故发生概率也在不断增加。据统计，全世界每年约有10万人在海难事故中丧生。2011年，中国海上搜救中心共接报、处置水上险情2177起，组织、协调船艇8600艘次、飞机402架次参加海上搜救行动，成功搜救海上遇险船舶1721艘、人员18712人，搜救成功率达96.7%。海上救生的成功与否不仅直接关系到无数个家庭的幸福，而且关系到军队的战斗力，甚至会影响我国的国际形象和国家海上安全环境。
一、海上救生的难点
由于海上事故的突发性，海上救生存在其独有的难点。首先，人员落水后受风向、海流、海潮等因素影响，位置随海浪不断移动呈动态分布，且漂流方向无任何规律可循。其次，由于船只可能要在夜间、大雾等情况下航行，当船员落水时，很难用肉眼搜寻到落水人员。再次，受气象、海况等影响，普通搜救船只难于出动，即便出动也无法迅速、准确地找到落水人员的位置。最后，海上受多种因素影响，落水人员生存能力有限。在低温海水中浸泡易造成冻僵。如水温0℃时，人仅能存活15分钟；水温5℃时，人能存活1小时左右。同时，在海洋中极易受某些生物伤害，如鲨鱼、蛇、水母、章鱼、有毒鱼类等，造成落水人员伤亡。
二、基于射频与GPS技术的落水人员定位系统设计
1.系统及模块的主要功能。基于射频与GPS技术的落水人员定位系统整体上包括用户终端、基站、控制台三部分组成。终端主要完成对佩戴者当前安全状态的监测和船员位置信息的获取和传输。基站负责对用户终端进行寻呼，并接收终端传来的位置信息。同时，利用基站部分的GPS模块，对基站当前信息进行实时更新并发送给控制台。当基站把基站坐标信息和落水人员的坐标信息发到控制台后，电子海图系统软件将显示落水人员的识别号和状态，当有事故发生时，显示事故发生时的船速、人员落水时间长短、人员落水点的方位和距离以及本船的运动轨迹描，以辅助搜救。系统工作流程图如图1所示。
2.系统模块设计。①用户终端设计。用户终端主要由GPS模块、射频模块、控制模块组成，结构图如图2所示。当船员在工作时，终端的GPS模块会实时的获取当前船员的位置坐标，并将位置坐标通过串口传送给STM8单片机，单片机接收到GPS传来的信息后，对数据进行解析，得到所需的信息，并加上相应终端的ID号。当基站向终端发出索要船员信息的信息号时，终端将与基站建立连接。终端通过nRF224L01无线收发模块接收基站发来的数据，并将自身的ID号与基站要求的ID进行匹配，如果匹配成功，那么终端将解析好的数据包发送给基站，否则不发出。②基站设计。基站在船头和船尾各有一个，两个基站能够同时接收射频模块发出的数据，其构造完全相同。基站每隔5S按顺序寻呼各个终端，便于与终端建立连接，终端和基站建立连接后，基站通过无线接收模块接收终端发来的信息。由于基站距离控制台较远，所以STM8单片机首先通过max485实现数据的远距离传输，然后用485转232模块将数据送入控制台主机。基站组成框图如图3所示。
三、客户端与基站通讯协议的设计
基站与客户端通信采用的是基站寻呼客户端的方式，因此，客户端与基站之间的通信协议至关重要。本系统中，协议工作方式如图4所示。
整个装置工作时，终端一直处于监听状态，当收到基站发送来的ID信息时，终端将自动检测是否与自身的ID匹配，如果匹配，则将船员的位置信息发送给基站，否则一直处于监听状态。
用户终端触发器是系统最重要的部分，作为手持设备，应做到体量轻、易携带、低成本、低功耗等。另外，由于海洋环境和船舶材质的特殊性，通信质量不如地面，因此，选择器件和电路设计时应以保证通信质量为前提，减少误报警的发生。
四、系统优化
对于射频通信距离的提高在本装置中至关重要，当船员落水时间相对较长时，如果射频模块通信距离太近，则可能发生船员落水了但是无法获得船员状态信息的情况。本系统斯普莱WFS-5800SPL9栅格室外天线（如图5）为全向天线，工作带宽125MHz，频率范围5725～5850MHz，最大功率100W，工作温度-30℃～50℃，工作湿度10%～95%，天线的工作环境很适合在船舶中工作。通过多次测量，射频的通信距离最远达1000m。
参考文献：
[1]李航，陈后金.物联网的关键技术及其应用前景[J].中国科技论坛，2011，（001）：81-85.
[2]王暖堂，贾向斌，薛进庆.GPS相对定位原理探讨[J].中国科技博览，2012，（9）：126-127.
[3]闫保中，姜琛，尹伟伟.基于RFID技术的室内定位算法研究[J].计算机仿真，2010，（2）：320-324.
软硬件实现 第4篇
2000年, 南昌市东湖区被批准成为全国中小学信息技术教育实验区。2001年, 建成了江西省第一家县区级教育信息网——东湖教研在线。“东湖教研在线”充分发挥该网站在资源共享、实时反馈、动态展 示、互动交流等方面的优势, 开展课题研究、课改研究以及校本研究, 改进了教学研究工作途径与方法, 拓宽了教研服务范畴, 构建了课题实验和教学研究的虚拟家园。如今, “东湖教研在线”已成为学校、教师学习和交流的主要园地, 开展课题研究的主要渠道, 指导、管理教学的主要载体, 提高教育教学效益的主要途径。该网站于2004年荣获南昌市首届优秀网站一等奖, 是县区级唯一的一等奖;2006年获得南昌市第二届教育优秀网站评比优秀奖;2010年获得首届全国教育门户网站评比县级五十佳网站。
一、加大投入, 规范管理
为了贯彻落实《中共中央国务院关于深化教育改革, 全面推进素质教育的决定》和《关于进一步加强中小学教育技术装备工作的意见》的精神, 在省市电教馆、教育技术装备站及区委区政府的重视和支持下, 我们本着“科学规划, 全面推进, 因地制宜, 注重实效”的指导思想, 积极推进现代化教学环境建设, 根据各校的实际需要和实际条件, 装备了信息技术硬件设备。
2013年, 投入资金1 000万元购置电子白板、多媒体电脑、教学软件等信息技术设备, 补充装配多媒体教室、计算机教室、教师电子备课室、校园网、教学软件等现代化的教学设备。全区各学校共装配了19间多媒体教室, 30间计算机教室, 32间语音室和14间教师电子备课室, 拥有学生机1 600台, 教师用机人手一台, 全区实现教学资料室、“班班通”、网络中心机房、校园网全覆盖。
目前, 我区有7所学校 (育新学校、邮政路小学、百花洲小学、豫章小学、城北学校、右营街小学、东湖小学) 被评为江西省现代教育技术示范学校, 占全区学校总数的47%。
二、搭建平台, 研训结合
2000年, 全区所有学校从一至六年级都开设了信息技术教育课程, 全面普及了中小学信息技术教育。学校建成了校园网, 构建了教育资料库, 挖掘网络潜力, 发挥信息优势, 充分利用计算机网络的优势实现资源共享和办公教学现代化, 推动了信息技术与学科课程的整合, 使教育信息化向纵深发展。
运用网站开展虚拟教研是我区一大亮点。2001年建成了全省第一家县区级教研网站“东湖教研在线”, 网站具有研究性、针对性、服务性、指导性等优势, 为我区的课程改革和教育教学研究发挥了巨大的作用。
根据网站应用的实际情况和教学、教研工作的实际需要, 我们先后多次通过问卷调查深入了解教师对“东湖教研在线”的需求, 不断地对网站的结构、版块进行调整和补充。网站目前开通了“教研采风”“教研评点”等7大版块共50多个栏目, 为全区学校和教师提供了内容丰富的优秀课程资源, 搭起了教学研究的平台, 活跃了网上虚拟教研, 提高了教研指导的时效性, 拓宽了教研服务范畴, 构建了课题实验和教学研究的虚拟家园, 创建了有利于专家与教师、学校与学校、教师与教师、教师与教研员之间多方互动的平台, 全面促进了学校教研方式的变革, 深受教师的欢迎, 对推动我区的课改工作, 促进教师的专业成长发挥了积极而重要的作用, 对我区的课程改革实验、信息技术实验区工作的开展给予了有力的支撑。
三、完善系统, 提升品质
为逐步实现以城域教育网为依托, 实施我区中小学远程教育工程, 建立符合国家教育管理信息化标准的教育管理信息资源库, 形成共建共享的教育教学资源库管理和应用体系这一目标, 结合“数字东湖”建设, 我区加大了东湖教育信息网建设。2013年, 投资100万元更新和添置网络中心机房的设施, 购置了5台专用服务器和网络存储设备, 升级了交换机, 优化了网络拓扑结构, 提高了网络接入速率。
在添置硬件设备的同时, 我们也加大了软件系统的完善工作, 引入全国大型优秀资源库, 建立了网上备课平台、数字化办公平台、区域管理系统等综合性网络体系, 搭建了东湖教育云平台。
网上备课平台:以教材为中心, 按学科目录分类, 采用“面向教师和学生”的全新设计思路。针对课堂教学的全过程, 为教师提供备课指导、参考教案、教学设计、优秀课件、多媒体资源、知识点、参考试卷等资源, 并以教材为主线把各种资源有机联系在一起, 教师能轻松地完成备课、课件制作和在线学习研究。
数字化办公平台:突破了学校网站、数字化办公系统、校讯通、学校备课资源平台等诸多系统单一孤立使用的界限, 成功地将校讯通、学校网站、数字化办公、电子备课平台、资源库、课堂现场直播、在线交流等应用融合在一起, 提升了整体教学品质, 进一步加快教育优质资源均衡配置, 全面实现东湖教育云发展。
区域管理系统:实现了全区学校各项档案的电子化管理, 如教师档案电子化、学籍管理数字化、教育教学业绩数字化、电教设备管理网络化等。
四、提升效能, 服务学校
我们依托“数字东湖”平台开展学科资源征集活动, 帮助教师整合教学资源, 优化教学设计, 先后征集了9个学科的教学资源, 含有单元教学设想、教学设计、课件等内容。这样既服务于教师课堂教学, 又增强了教师的团队意识, 也丰富了“数字东湖”资源。
我们先后举办了10余次区级、校级电子白板和“数字东湖”平台应用培训活动, 鼓励教师积极运用电子白板进行常规教学, 利用“数字东湖”平台资源辅助教学, 把自己修改后的精品资源上传到“数字东湖”资源库, 提升我区本地化资源的质量和容量, 使东湖教育教学资源既有来自全国各地的庞大基础资源, 又有丰富的东湖特色资源, 更好地为教育教学服务。
五、下一步工作思路
数字化东湖教研是以信息技术为手段, 以现代教育思想和学习理论为指导, 充分发挥数字化的各种教育功能和丰富的网络教育资源, 向全区广大教师提供一种依托信息技术环境下的教和学, 传递数字化内容, 开展以学习者为中心的非面授教育活动和研讨活动。我们将实现以下三方面的突破:
1.不断完善“数字东湖”的功能, 提升教研实效
(1) 实现在线视频教研。包含两个方面:实现全区网络在线视频教研和实现全区网络在线课堂。
(2) 完善在线评测系统。实现1 500人规模的在线考试;实现全区教研在线评审 (教学论文、年会论文、教学设计、教学反思、调研报告、研究报告、课题成果、课件设计、优质录像课、资源素材征集等) 。
(3) 整合资源, 统一管理。目前, 我区拥有“东湖区教科体网”“德育天地”等教育教研网站, 每个网站都各具特色, 但各网站之间数据不能互通, 资源不能共享。我们计划逐步实现各网站的统一管理, 将各网站合并到“数字东湖”平台中, 真正实现全区教育信息化。
2.加大“数字东湖”投入, 满足教研需求
(1) 建立并使用排课软件。全区统一使用正版排课软件, 生成的数据可一次性导入数字东湖平台。
(2) 建立自动录播教室及网络在线教室。计划在有条件的学校建设“自动视频录播”教室, 全区每间教室都安装2个高清摄像头, 每间教室都成为网络在线教室, 开展全区在线直播、点播、多维互评等多种方式的网络教研活动。
3.提升区中心机房和各校的网络速度, 保障网络通畅
提升教育网主干网带宽和学校校园网接入速度。要保证网络在线教研和网络在线课堂的视频和音频流畅传输, 各校带宽入口至少要达到50 M, 区中心机房要达到100 M。校园内部网络要进行改造, 优化网络拓扑结构, 推进光纤组网技术, 校园主干网由网线接入更换为光纤接入, 提升校园网络的抗干扰能力和数据传输速度。
六、结束语
成功求职的软硬件 第5篇
成功求职必备的软硬件
“小”中见“大” 早在读书时,科维尔就立志要当一个银行家.开始,他鼓起勇气到巴黎一家最有名气的.银行碰运气,结果吃了一个“闭门羹”.然而这位年轻人雄心勃勃,并不气馁,又先后走进其他几家银行去求职,可是连连被拒之门外.几个月之后,科维尔又去了开始到过的那家最好的银行,并且有幸见到行长,但是再次遭到拒绝.科维尔慢慢地从银行大门出来,突然发现脚边有一枚图钉.想到进进出出的人可能会被这枚图钉扎伤,小伙子马上弯腰拾起了图钉,然后小心翼翼地放进旁边的垃圾桶里.
作 者：吴晓帆 作者单位：刊 名：校园心理英文刊名：CAMPUS LIFE & MENTAL HEALTH年，卷(期)：5(6)分类号：关键词：
软硬件实现 第6篇
关键词：实时操作系统；调度算法；硬件任务调度器
DOI：10.15938/j.jhust.2016.03.008
中图分类号：TP316.2 文献标志码：A 文章编号：1007—2683（2016）03—0039—04
0引言
随着大规模集成电路技术的发展，嵌入式系统的软、硬件界限越来越模糊，理论上任何操作指令既可以由软件实现，也可以由硬件实现。而且硬件逻辑在执行过程中可以与处理器并行，相较于纯软件实现的实时操作系统，可以极大的发挥系统的并行特性，使系统的处理效率提高到6～50倍。因此实时操作系统的硬件化在嵌入式领域拥有广阔的发展空间。
μC/OS-Ⅱ是一个基于优先级的抢占式实时内核，不支持同级调度，对任务实时性也没有划分。但实际应用有时却需要同级调度，如同等地位的多点信息采集，而且没有必要对非实时任务采用实时任务的调度算法。另外，仅依靠算法改进已无法显著的提高RTOS的实时性。文章针对以上问题，在μC/OS-Ⅱ原有算法的基础上扩展了同级调度。通过原内核的调度算法选出优先级最高的就绪同级任务组。对同级实时任务组内的任务采用时间片轮转算法，对同级非实时任务组内的任务采用先来先服务算法。并实现基于该算法的硬件任务调度器，降低系统开销低，提高系统实时性。
1硬件任务调度器的设计原理
1.1算法的设计
操作系统的任务调度算法多种多样，但是每种调度算法都有自己的应用局限性，比如短任务优先算法可能产生长任务“饥饿”的现象，混合调度算法虽然不是完美的调度策略，但是将几种调度算法的特性适当的折中，优点尽量突出，缺点尽量回避，就可以满足具体应用场合的需求。针对～C/OS—n原有的单一调度算法的应用局限性，提出一种混合调度算法。
算法启用μC/OS-Ⅱ内核预留的任务标识符OSTCBId作为任务的唯一标识，使得一个优先级对应一个任务组，该任务组由4个OSTCBId不同的同级任务组成。算法分为两级调度。通过查找μC/OS-Ⅱ的就绪表和优先级判定表，第一级调度选择出优先级最高的就绪的同级任务组，第二级调度对上面的同级任务组进行组内任务的调度。
第二级调度需要用户事先设定一个优先级阈值。若同级任务组的优先级小于该阈值，则该任务组为实时的，否则为非实时的。对于实时任务组内的任务采用较公平的时间片轮转算法，但是频繁的任务切换必然增加系统开销。先来先服务算法是时间片轮转算法的退化算法，不利于短任务，但是非实时任务可接受较长的响应时间，所以对非实时任务组内的任务采用先来先服务算法，从而减少任务切换带来的不必要开销。
1.2调度器的数据结构
在μC/OS-Ⅱ中，每个任务都需要一个任务控制块TCB来管理。调度器通过一组FPGA片内寄存器实现TCB队列。TCB的参数包括任务标识符OS-TCBId、任务状态OSTCBStat、等待时间OSTCBWait、栈顶指针OSTCBStkPtr、栈底指针OSTCBStkBottom、事件控制块指针OSTCBEventPtr。该数据结构保留了部分μC/OS-Ⅱ的TCB参数，最重要的修改是增加等待时间OSTCBWait，其初值为0，随时钟节拍不断增加，被执行后清零。
第一级调度的核心数据结构是就绪表和优先级判定表。就绪表由2个变量OSRdyTbl[]和OSRdyG～组成，基于FPGA片内寄存器实现。优先级判定表OSUnMapTbl[]由FPGA片内RAM实现。第二级调度的核心数据结构是优先级阈值Prio-Threshold，基于FPGA片内寄存器实现。
2硬件任务调度器的电路实现
2.1调度器的整体设计
调度器支持64个优先级，每个优先级最多支持4个同级任务，以任务状态为触发信号，输出下一个要执行的任务标识符。调度器的整体设计如图1所示。
在第一级调度中，将所有同级任务组的优先级状态PrioStat都输入到就绪表的内部变量OSRdyTbl[]和OSRdyGrp中，再将这两个变量输入给任务组调度电路，从而得到最高的就绪组优先级Prio。
在第二级调度中，以第一级调度的输出结果Prio为选择条件，选择一个同级任务组输入给同级任务调度电路，电路内部根据优先级阈值Prio-Threshold选择适当的调度算法，从而得到该任务组中的下一个要执行的任务标识符Cur_Id，即调度器的最终输出结果。
2.2任务组调度电路的实现
任务组调度电路需要两个时钟周期的执行时间，通过查找就绪表和优先级判定表得到优先级最高的就绪任务组。任务组调度电路如图2所示。
第1个时钟周期，计数器为1，选择器将OSRdyGrp输入译码器，转换成RAM中相应地址，读取OSUnMapTbl[]的数据，由分配器更新优先级高三位Y。
第2个时钟周期，计数器为0，以y为选择条件，将OSRdyTbl[]中相应元素输入选择器，再输入译码器，转换成RAM中相应地址，读取OSUnMapT-bl[]的数据，由分配器更新优先级低三位X。然后运算器完成（Y<<3）+X，输出最高就绪任务组优先级Prio。
2.3同级任务调度电路的实现
同级任务调度提供两种可选的策略。若任务组调度电路的输出Prio小于优先级阈值Prio_Thresh-old，则该任务组为实时的，通过RR电路实现组内任务的时间片轮转算法，否则为非实时的，通过FCFS电路实现组内任务的先来先服务算法。同级任务调度电路如图3所示。
RR电路主要实现时间片轮转算法，在同级任务组中从第一个就绪的任务开始，依次循环的给每个就绪任务分配一个时间片的处理器时间。FCPS电路主要实现先来先服务算法，在同级任务组中根据就绪任务的任务等待时间OSTCBWait，选择出等待时间最长的就绪任务，使之优先运行，以此类推。
State是任务组状态寄存器。若State=1010，则组内1号和3号任务就绪。Current是当前任务寄存器，有且只有一位为1。若Current=0010，则正在执行的任务是3号任务。Nell和Next2是下一个执行任务寄存器，有且只有一位为1。若Nextl=1000，则下一个执行的是1号任务。
若Prio 若Prio>=Prio—Threshold，则将State输入FCFS电路，电路比较全部就绪任务的OSTCBWmt，选出等待时间最长的任务，在Next2中将其对应的位置设为1，其他位置设为0.Sel设为Next2。 最后以Sel为选择条件，输出相应的任务编号Cur_Id。 3实验结果分析 为了验证算法硬件实现的正确性和高效性，整个设计基于FPGA实现，采用VHDL语言描述，通过ISE 10.1进行功能仿真，硬件调度器的功能仿真图如图4所示。 仿真结果分析如下： 1）在Ons时不妨设置优先级阈值prio_threshold为5。 2）在5ns时建立优先级为2的2号任务，由于只有一个就绪任务，输出的下一个要执行的任务标识符out_cur_taskid为2。 3）在10ns时建立优先级为1的1号任务，由于1号任务的优先级最高，out_cur_taskid为1。 4）在15ns、20ns、25ns、30ns时，依次建立优先级为3的3号任务和4号任务，以及优先级为6的6号任务和7号任务，由于1号任务的优先级最高，out_cur__taskid仍为1。 5）在40ns时将1号任务挂起，由于2号任务优先级在就绪任务中最高，out_cur_taskid为2。 6）在45ns时将2号任务挂起，同级且实时的3号任务和4号任务的优先级在就绪任务中最高，由out_cur_taskid可以看出，3号任务和4号任务基于时间片轮转执行。 7）在90ns时查询4号任务，由输出端口可以看到4号任务的参数。 8）在100ns和105ns时分别挂起3号任务和4号任务，同级且非实时的6号任务和7号任务的优先级在就绪任务中最高，系统采用先来先服务调度算法，由于6号任务先建立，故out_cur_taskid为6。 9）在115ns时删除6号任务，out_cur_taskid为7，符合先来先服务算法的预计结果。 10）在130ns时恢复2号任务，由于2号任务优先级高于7号任务，out_cur_taskid为2。 以上任务调度过程模拟了任务的创建、删除、挂起、恢复、查询涉及的调度情况，以及存在同级实时任务组和同级非实时任务组的调度情况，可以看出调度器实现了调度算法的预计功能。调度器消耗的的硬件资源如表1所示。 由以上分析可知，实验结果验证了硬件任务调度器的正确性和高效性，而且对于硬件资源的消耗也比较合理，符合了系统设计的需求。 4结论 文章提出的混合调度算法保留μC/OS-Ⅱ原有的基于优先级的抢占式调度算法，以保证系统的兼容性和实时性。在此基础上扩展了同级调度，对于同级实时任务组内的任务采用时间片轮转算法，实现同级调度的公平性；对于同级非实时任务组内的任务采用先来先服务算法，从而减少不必要的系统开销。算法在扩展同级调度的同时，尽可能减少功能改进产生的开销，并且基于FPGA实现，独立的硬件逻辑较充分的发挥了系统潜在的并行性和实时性。如果硬件任务调度器能与实时内核的其它部分有更深入的结合，那么调度芯片与处理器并行的模式必将成为未来嵌入式系统的一种发展趋势。 随着信息技术、网络技术的飞速发展,信息化在国内各企事业单位大力普及。由于我国在信息领域起步较晚,在网络基础设施、智能终端、高端芯片、 操作系统等关键核心技术上与发达国家差距较大, 造成了当前我国在信息化进程中仍大量使用国外的基础软硬件产品。 当前,我国在操作系统、中间件、办公软件等国产基础软硬件产品研制方面已经有了一定的基础, 而在办公领域的应用有待深化。因此,为提高信息系统的安全性,在自主国产基础软硬件平台上进行信息化的建设显得尤为重要。 2办公系统架构 办公系统具有机关日常业务处理功能,包括个人事务、办公事务、办公管理、内部论坛等功能, 具有易用性、协同性、网络型的特点。 办公系统采用面向对象的设计方法,按照MVC模式设计为N层体系架构,以业务应用为驱动、以工作流为引擎、以信息门户为窗口,改变过去复杂、 低效的手工办公方式,实现迅速、全方位的信息采集和处理,使机关用户以更便捷、更简单、更灵活、 更开放的方式获取共享信息,实现跨部门多用户之间协同工作,满足不同用户的办公需求。办公系统体系架构如图1所示。 用户层:负责描述用户与办公系统的交互方式。 表示层:负责展现应用层的全部功能。 应用层:负责完成用户应用需求,主要架构在服务层之上,在完善的业务数据基础之上进行综合查询、统计分析、流程管理等综合应用。 服务层:负责管理基础服务功能,如用户、组织机构、权限、角色等基础数据。提供的服务主要包括用户管理、组织机构管理、权限管理、角色管理等。 数据访问层:负责系统数据的存储。 办公系统的用户层桌面电脑采用Intel芯片,安装Microsoft Windows XP系列操作 系统,Microsoft Office办公软件;表示层采用JSP等技术设计用户界面;应用层、服务层的应用功能采用Java语言开发实现;数据访问层的关系数据库采用Oracle数据库; J2EE应用服务器采用Tomcat部署应用。 3国产基础软硬件在办公系统中的实现 3.1国产基础软硬件选型适配 本文对芯片、操作系统、数据库、中间件、办公软件等五类国产软硬件按需选型,并在国产基础软硬件环境下对办公系统进行适应性迁移改造。针对办公系统功能需求,对国产基础软硬件提出了以下需求。 (1) 芯片需求 能够支持:中标麒麟、红旗等操作系统;达梦、 人大金仓、神舟通用等数据库;金蝶、东方通、中创等中间件;永中、中标普华、Red Office等办公软件; Open JDK6.0等软件。 (2) 操作系统需求 能够支持:龙芯、飞腾等国产芯片;提供界面友好、方便易用的操作环境;支持多种国产数据库、 中间件、办公软件;兼容QT、Eclipse等多种集成开发环境;支持Firefox等多种浏览器。 (3) 中间件需求 能够支持:龙芯、飞腾等国产芯 片;Open JDK6.0和相关规 范;Windows、Linux、 Unix、麒麟等各种主流平台; 人大金仓、达梦、神舟通用等多种国产数据库。 (4) 数据库需求 能够遵循SQL国际标准, 并提供多种图形化交互管理工具,包括查询分析器、逻辑 / 物理备份还原等工具;支持Java技术构建和二次开发;支持跨平台运行;支撑中标麒麟、红旗等操作系统。 (5) 办公软件需求 能够提供文字处理、电子表格、演示文稿、绘图制作等模块;涵盖微软产品常用功能,满足日常办公需要;支持中标麒麟、麒麟、红旗等国产操作系统;支持龙芯、飞腾等国产芯片。 根据以上需求,对国产基础软硬件进行选型工作。选型标准有以下三点:首先,确保基础软硬件之间兼容性强,稳定性高;其次,确保数据传输安全性高;再次,确保访问办公系统时响应速度快。 因此,共搭建两套模拟验证环境。经过测试,环境一在适配过程中软硬件兼容性及稳定性较好,因此最终选择环境一作为迁移环境。环境配置如表1所示。 3.2国产化迁移改造 此次迁移工作以需求为导向,以应用为龙头, 将用户需求贯穿迁移工作的整个过程,迁移工作主要分为以下五个阶段。 第一阶段为芯片及操作系统的应用。替换硬件设备的Intel芯片、Windows系统为龙芯和中标麒麟操作系统。为了提高整体性能,进行升级Open JDK版本号为beta8.3,升级操作系统为64位,优化JVM内存等操作。 国产基础软硬件在办公系统中的实现 第7篇
第二阶段为国产数据库应用。将Oracle数据库中涉及的表、视图、存储过程、触发器等数据库对象和数据迁移至人大金仓数据库。表和数据的迁移使用人大金仓数据库数据迁移工具完成,存储过程、 函数及触发器的迁移手工完成。迁移过程中出现CLOB字段类型异常、字段插入值对于列过大、数据乱码等问题,前者问题修改系统中的程序代码;中间问题需修改数据表中字段长度;后者问题修改数据库编码方式遵循GB 18030《信息技术中文编码字符集》的编码标准。
第三阶段为国产办公软件应用。替换桌面终端的Microsoft Office为中标普华办公软件,同时替换办公控件,对控件中打开文档、关闭文档、保存文档、 打开报表、打印报表等功能进行二次开发,修改系统JSP页面里引用非国产办公控件的程序代码。
第四阶段为系统迁移。根据用户需求,对办公系统的应用需求进行梳理、分析,并按功能模块逐个迁移。迁移工作遵循“发现问题、定位问题、解决问题” 的流程,按照“由前至后”的顺序,先改造前台表示层功能页面,后解决后台应用层功能实现。
第五阶段为国产中间件应用。替换Tomcat中间件为东方通。因办公系统的编码方式遵循编码标准GB 2312《信息交换用汉字编码字符集》,所以统一东方通、操作系统、办公系统三者的编码方式遵循GB 18030标准。去掉“jsp开发模式”配置项,选择数据库连接方式为JDBC连接池,并指定数据库的IP地址。配置完毕后部署办公系统。
启动东方通服务,在火狐地址栏录入访问地址, 进入系统登录界面,用户录入登录信息后通过浏览器访问办公系统,说明部署成功,同时验证实现了在国产基础软硬件平台上进行日常办公及业务处理等功能。
3.3优化完善
迁移工作完成后对应用环境进行改进完善,力争在性能方面也满足用户需求。
(1) 性能优化设计
根据硬件设备的配置参数、用户数据量和各业务模块的使用情况,通过调整Web容器相关参数; 调整Java虚拟机参数;调整数据库高速缓存启动参数;增加数据表索引等方式提高国产环境下的应用性能。采用性能测试软件Load Runner对非国产环境与国产环境中的系统进行性能测试,选取系统中常用的4个功能点作为测试场景,基准环境的数据量为8万条,30个用户并发,用户脚本运行10分钟。 测试结果如表2所示。
从表2看出,虽然对基础软件及硬件的性能已进行调优,但仍存在一定的差距。
(2) 系统安全性设计
办公系统从安全性设计上分为两层结构,包括应用安全体系和系统安全体系。应用安全体系主要依托USBkey实现用户身份识别,通过系统登录机制实现用户身份验证。系统安全体系提供用户身份授权管理机制,根据权限与功能划分出不同级别的数据权限管理域,并对用户进行相关授权管理,确保用户登录后根据所授权限获取相关功能与操作,保障系统数据安全可控。
4结语
软硬件实现 第8篇
关键词：ARM处理器,嵌入式系统,软硬件协同
1. 嵌入式系统的简介
所谓嵌入式系统 (Embedded System) , 实际上是“嵌入式计算机系统”的简称, 它是相对于通用计算机系统而言的。嵌入式系统主要由软硬件两个部分构成, 硬件是支撑, 软件是灵魂, 硬件包括嵌入式处理器、嵌入式外围设备;软件包括嵌入式操作系统和嵌入式应用软件。
嵌入式操作系统相对于通用计算机系统来论具有以下特点: (1) 嵌入式系统通常是面向特定应用的。嵌入式CPU与通用型相比通常具有低功耗, 体积小, 集成度高的特点。 (2) 为提高执行速度和系统可靠性, 嵌入式系统的应用程序都固化在存储器芯片或单片机本身中。 (3) 嵌入式系统本身不具备自举开发能力, 设计完成后通常程序功能固定, 需要有一套开发工具和环境才能进行开发。 (4) 嵌入式系统硬件和具体应用有机结合, 升级换代需要同步进行, 因此产品具有较长的生命周期。
总结后发现, 嵌入式系统的最大特点是具有目的性和针对性, 设计的每一套系统都需要安全高效地运用于特定的场合, 实现特定的功能。因此学生进行系统设计时必须最大限度地针对软件和硬件进行量身定做。
2. 嵌入式处理器概述及其分类
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心部件。从功能上看, 应用于嵌入式系统的处理器主要分为4类:嵌入式微处理器 (MPU) , 嵌入式微控制器 (MCU) , 嵌入式DSP处理器 (DSP) , 嵌入式片上操作系统 (SOC) 。
随着EDA的推广和VLSI设计的普及化以及半导体工艺的迅速发展, 可以在一块硅片上实现更为复杂的系统, 即SOC。各种通用处理器内核将作为SOC设计公司的标准库, 和其他嵌入式系统外设一样, 成为VLSI设计中一种标准的期间, 用标准的Verilog语言描述, 存储在器件库中。用户只需定义出整个应用系统, 仿真通过后就可以将设计图交给半导体工厂制作样品。整个嵌入式系统大部分可以集成到芯片中, 系统电路板变得简洁, 对于见效体积和功耗、提高可靠性非常有利, ARM处理器就是SOC架构中的佼佼者。
ARM处理器家族共享同一个基本指令集, 即32位ARM指令集。所以ARM的32位RISC的特性使其性能远胜于一般的单片机, 既能应付简单的工业控制, 也能应用在复杂的控制领域。并且ARM体系结构处理器在功耗、稳定性和成本上具有一定优势。ARM微处理器及其技术已深入到各个领域, 将来也会得到更加广泛的应用。
3. 系统总体设计方案
设计方案中主要应确定该嵌入式系统设计的功能需求, 根据系统功能需求, 按照嵌入式开发过程流程, 进行硬件系统方案的规划和软件平台方案的设计。鉴于本课题的目标, 学生在设计系统时需要遵守两个原则:一是从硬件上满足实验需要, 该嵌入式系统需有通用的外设接口和总线扩展接口, 使系统可以进一步开发;二是在软件平台方案设计时, 要有一整套的软件方案, 能满足不同的实验需求。
第一, 本系统设计旨在开发能支持多个ARM处理器的嵌入式平台, 根据需要和扩展功能的要求, 该嵌入式系统需要具有以下外设接口:RS232串行接口、usb接口、以太网接口、触摸屏接口、音频接口、JTAG接口 (芯片内部测试) 、SD卡接口、键盘数码接口、外括总线接口。第二, 考虑到满足实验要求和进一步开发, 针对嵌入式软件平台, 系统中需要实现一个完整的嵌入式系统, 主要包括bootloader的开发, 操作系统的移植, 根文件系统开发和嵌入式GUI移植。
综上所述, 通过研究, 设计的嵌入式平台实现了可用于实验和开发的目标, 可以满足教学实验中关于微机原理等相关课程的要求。设计出的平台不仅满足了实验需要, 同时扩展的外围接口使该平台作为通用的嵌入式平台可应用于多种场合。
参考文献
[1]王亚庭.基于ARM与FPGA的高速数据采集技术研究[D].北京:北京交通大学, 2007.
软硬件实现 第9篇
在国家电网公司集团化运作、集约化发展、精细化管理和标准化建设的目标指导下, 公司信息化建设在“十一五”期间得到跨越式发展。但是随着信息化不断推进, 信息系统陆续投入运行, 信息化基础设施和软硬件等快速扩充, 信息系统复杂度大幅增加, 带来了一系列问题:如在SAN、存储、备份层面, 部分网省公司存在多个独立的SAN网络;在中间件、数据库、服务器层面, 存在产品不统一、架构不统一、版本不统一的情况。
这些IT基础架构的不一致性和复杂性往往来源于各应用系统建设的自成体系, 缺少关联性和统一性考虑, 形成了独立部署、独立使用、独立管理的竖井 (Silo) 式架构, 导致出现资源无法共享、灵活性差、成本投入过大、系统发展受到诸多因素的制约等问题。另外, 在资源使用率上, 应用系统资源独占方式必然导致整体的资源利用率低, 造成了资源的浪费。
在“十一五”信息化建设过程中, 国家电网公司对SG186涵盖的应用系统架构进行了充分的规划和设计, 对业务和战略发展起到了强大的支撑作用, 然而, 作为应用系统支撑的IT基础架构却缺少统一的规划和设计, 导致各网省公司IT基础架构差异性大, 利用率低, 需要通过优化整合来解决出现的问题。
本文依据未来数据中心发展趋势, 结合国家电网公司的实际情况, 通过对软硬件平台异构现象的分析, 提出了异构软硬件资源优化和标准化思路。
通过软硬件资源优化和标准化工作, 对综合管理系统进行实施, 取得较大的经济效益和社会效益, 并规范已建系统以及新建系统的标准化建设, 力求从真正意义上解决业务需要与IT资源间的关系, 构建一个统一的、标准的IT软硬件资源基础架构平台, 为不断创新的业务发展提供坚强的支撑。
1 异构软硬件资源优化和标准化思路
结合国家电网公司目前情况, 通过对软硬件平台异构现象的分析, 要从根本上解决存在的问题, 必须从以下4个方面着手:
1) 对于新建系统, 必须在项目建设初期就严格按照国家电网的技术架构和业务架构指导项目相关设计和设备采购工作;
2) 对于已有系统, 必须在目标架构的指导下, 通过持续的优化整合工作, 标准化和规范化已有的异构平台;
3) 转换视角, 从未来数据中心整体软硬件平台的角度考虑资源配置问题, 避免资源冗余和浪费;
4) 通过架构管控解决软硬件平台的复杂性和差异性, 使标准真正能够“落地”和得到贯彻。
根据这些指导原则, 改变软硬件平台的异构现象可以从2个途径入手, 即软硬件资源的优化整合以及软硬件资源的标准化工作。
1.1 优化整合工作
优化整合工作主要指对现有已经存在异构现象的软硬件资源进行优化整合, 以达到节省资源、减少异构、提高资源利用率的目的。优化整合工作在目标架构标准化架构设计的指导原则下, 可以在IT基础架构的各个层面进行。
根据目标架构中指出的“六大典型部署模式”对现有网省公司的应用系统涉及的中间件、数据库、负载均衡、服务器等软硬件资源进行归类和优化整合 (见图1) 。
纵向的“六大典型部署模式”从应用系统部署的角度进行归纳和分析, 每个模式对横向IT基础架构层面优化整合的要求和方式都不同, 主要层面包括负载均衡、中间件、数据库、服务器、存储等。
1) 负载均衡层面的优化整合是基于对业务系统需求的全面理解, 因此负载均衡系统的设计必须保障业务系统的支撑性。这其中包括: (1) 必须满足所承载业务系统的类型和功能; (2) 符合业务系统安全等级, 安全等级较高的应用系统使用独立的负载均衡系统, 安全等级较低的应用系统可以共享负载均衡系统; (3) 应根据业务系统访问量大小分别部署, 业务量较大的应用系统可以使用独立的负载均衡系统; (4) 必须把握并满足业务系统对负载均衡服务的真实需求。
2) 中间件层面的优化整合主要针对Weblogic进行分析。中间件模式的选择, 需要考虑服务器物理机和虚拟化技术。中间件层架构设计除了考虑其扩展性和可用性, 还应遵循架构简化和易于管理的原则。
中间件部署应从业务层面和技术层面2个方面来考虑。在业务层面上必须和应用开发紧密结合, 从需求调研到开发设计及部署执行都必须和应用开发紧密绑定, 才能实现中间件和应用系统的有效配合。在技术层面, 必须先分析中间件对外提供的不同服务, 根据服务的不同进行分类和整合, 再考虑应用系统的连续性和高可用性。
3) 数据库层面的优化整合可以考虑采用数据库平台资源共享的方式, 例如多个应用系统共享一个数据库软件, 建立多个实例, 或者单个实例建立多个用户共享数据库资源, 提高数据库服务器的利用率。且采用Oracle RAC方式 (首选) 和Oracle主备方式 (次选) , 数据存放在共享存储上, 提高数据库系统的高可用性。
4) 服务器层面的优化整合主要采用虚拟化部署模式的方式进行, 通过在硬件或软件级别上的虚拟化技术将1台物理服务器划分为若干组计算资源, 模拟多台服务器对外提供服务。服务器虚拟化的意义不仅在于可以共享服务器资源, 而且还可以统一管理和动态分配资源。
在没有采用服务器虚拟化时, 新上系统需要购置新的服务器, 而服务器虚拟化后则是为这个需求配置一个计算能力足够的虚拟机。
通过配置虚拟机可以动态监控服务器CPU、内存等资源的使用, 并动态地调整虚拟机的资源分配。因此, 通过服务器虚拟化, 可以使各单位信息中心的IT资源管理从管“设备”转型到管“能力”上来。公司各单位使用的服务器主要是Unix小型机和PC服务器, 小型机上目前较成熟的虚拟化方案主要是逻辑分区和物理分区技术, PC服务器上较成熟的虚拟化技术有VMware、Xen、HyperV等软件。通过服务器虚拟化技术可以有效和充分地利用服务器资源, 减少服务器数量及采购、管理、维护成本。
5) 存储层面的优化整合主要是构建统一的SAN网络, 减少多个独立分离的SAN环境, 并形成统一的存储虚拟化环境以及备份系统。
1.2 标准化工作
对现有软硬件资源进行优化整合不是长久之计, 因为随着SG186系统的推广以及深化应用, 新建系统的数量还是相对庞大的, 对于新建系统和原有系统一定要按照标准化的手段进行改进, 包括软硬件资源架构的标准化以及版本配置的标准化, 逐步对网省公司的软硬件资源进行标准化实施, 标准化层面包括如下内容。
1) 落实标准化规范, 降低各网省公司基础架构复杂度:包括标准架构规范、资源选择和应用布署模式等。
2) 服务器、存储、负载均衡等资源选择标准化:包括服务器、存储等资源选型标准化、虚拟化技术标准化和映像技术标准化, 操作系统版本逐步统一, 硬件配置标准化等。
3) 实现中间件和数据库架构和版本标准化:包括中间件和数据库架构标准化、中间件和数据库平台版本标准化、中间件和数据库平台配置标准化等。
2 异构软硬件资源优化和标准化的实现
2.1 现状分析
国家电网公司在“十一五”信息化建设期间, 通过对网省公司数据中心的SAN网络、存储、备份系统已经进行优化整合和标准化实施, 并对综合管理系统的7个系统进行了中间件、数据库、服务器以及负载均衡层面的优化整合, 已初见成效。
以综合管理系统的优化整合为例, 在综合管理的整合之前, 网省公司的综合管理软硬件资源统计情况, 其中物理服务器269台, 虚拟机38套、Oracle 493套、We-blogic 561套。
根据各网省综合管理软硬件资源的使用情况分析, 平均每个网省公司使用9.9台服务器, 平均需要购买的Oracle数据库License 18.2个, 需要购买Weblogic中间件20.7个。
2.2 整合效果
通过对综合管理系统的优化整合工作, 前后的架构对比情况, 主要从数据库、中间件、虚拟机的使用情况及其他的指标情况进行对比分析, 具体情况如下。
1) 数据库架构层面:通过数据库优化整合, 数据库群集的使用率由原来的35%提高到87%, 综合管理系统的单机数据库由原来的55%降到7%, 整合后增加了数据库群集运行, 提高了综合管理系统数据库的可靠性及服务器资源的利用率, 减少了单点故障。
2) 中间件架构层面:通过应用优化整合改变原有的部署方式, Weblogic中间件群集CPU利用率由原来14%提高到67%, 单点故障由原来的86%降到33%, 减少综合管理系统单机中间件的使用, 整合后增加了中间件群集运行, 提高综合管理系统应用的高可靠性。
3) 数据库虚拟机层面:通过优化整合数据库, 使单台物理机部署的数据库实例由原来的1-2个提高到3-4个, 提高了单台物理机承载业务系统数量, 减少数据库服务器, 提高了设备利用率。
4) 中间件虚拟机层面:通过优化整合减少了应用系统直接部署物理机的比例, 由原来的83%降到63%, 减少了服务器数量, 提高了虚拟化的使用比率。
2.3 效益分析
通过综合管理整合实施, 产生的效益见表1所列。
3 结语
随着三集五大建设策略的提出, 国家电网公司信息化建设将向着一级部署的方式演进, 未来向数据中心演进, 这对IT基础架构的标准化和规范化都提出了很高的要求。
本文分析了目前国家电网公司系统信息化软硬件资源的现状, 指出软硬件资源优化和标准化工作的必要性和工作思路, 并在前期的工作中对综合管理系统进行了优化整合实施, 取得了较大的经济效益和社会效益。
在“十二五”期间, 将继续对国家电网公司SG186系统的一体化平台、营销系统、生产系统、人财物集约化、协同办公系统进行优化整合, 对于IT基础架构层面的服务器、中间件、数据库继续进行标准化实施工作。
摘要：国家电网公司信息化建设在“十一五”期间得到跨越式发展, 但是随着信息化不断推进, 基础设施建设缺乏整体性, 出现软硬件资源异构和利用率低等问题。改变这一现状, 必须对信息化基础设施进行统一的规划和设计, 按照数据中心发展趋势, 制定软硬件资源使用的统一架构和标准, 规范网省信息化基础设施异构性。依据该方法在综合管理系统等优化和标准化实施工作中取得了相当好的效果和经济效益, 也为后续优化整合工作打下坚实的基础。
软硬件实现 第10篇
近年来,我国计算机网络技术得到了迅速的发展,计算机网络连接日益普及,网络性能不断提升,计算机软硬件资源的共享被逐步提到计算机的管理日程上来。当今社会,市场竞争空前激烈,这使得一些科研人员尝试将原有工作模式抛弃,转而通过先进的计算机设备和应用软件来开展工作。为使计算机和软件使用效率得到充分的发挥,实现科研人员对计算机更好的利用,对网络技术应用进行研究,将网络计算、现代计算机、科学管理模式相结合,来促进计算机软硬件资源的有效共享,具有积极的现实意义。
1 应用网络许可证技术,实现网络化的应用软件许可证管理
1.1 网络化通行证管理模式的提出
计算机房工作站的是逐渐发展起来的,以前均是通过对本机许可证的使用来完成应用软件安装的。这一形式下,当使用软件并不为某台工作站用户使用时,该许可证也难以被其他用户使用,从而很大程度上降低了软件和机器的利用率,造成了巨大的浪费。近年来,升级软件和新引进软件成为主流,网络通行证管理模式成为其的惯有模式。即在一台工作站或服务器上安装软件许可证,对其实施专门化的管理,使其在网上进行浮动。当用户需要在本机对软件进行使用时,只需将许可证从网上调出即可实现。
1.2 网络化通行证管理模式所具备的优势
首先,因计算机房是保持全天开机状态的,即对软件许可证的开放为任一时段,从而便利了科研人员对机器和软件的随时使用;其次,当某一用户对本机软件并未使用,且通行证被释放后,其他用户便可对同一软件进行继续的使用,从而使得软件使用效率得到了充分的发挥;最后,当软件某些特定模块仅为一到两个通行证时,通过网络化通行证管理模式更加便于用户使用。用户在需要就这些模块进行使用时,没有必要跑到模块所在工作站来实施操作,而只需要从网上调用便可实现。通过对网络化通行证管理模式的论述,可以看出,该技术的应用在极大程度上提升了软件使用效率,且大大便利了研究人员对软件和模块的使用。当前使用的FOCUS软件、Geoframe软件和Landmark软件等均为这一模式,而且取得了很大的成效。
1.3 应用网络化通行证管理模式,实现计算机软硬件的资源共享
将网络化通行证管理模式应用到实践中,来促进计算机软硬件资源共享的实现。如FOCUS软件来看,原先对其的安装只在Origin2000服务器上完成,当存在用户需要在其上面处理大工区数据时,大部分的机器CPU时间就会被占用,当其他用户需要在其上面进行作业时,就会有很长的等待时间。现在,我们在另一台服务器上来安装FOCUS软件,并通过网络来将软件通行证服务应用其中。实践表明,紧张的用机状况不但得到缓解,对于数据的处理速度也进一步提升。
此外,我们运用通行证网络管理服务和网络技术,就近年来不同单位存在软件版本差异的问题进行了解决。之前,科研人员在就自己研究成果向专家和上级领导汇报时,需要在工作站外挂磁盘上对成果数据进行备份,之后再挂接到异地工作站,在异地工作站数据库中完成数据恢复后,才可就其研究成果以图形的手段现实出来。但因工区有着很大数据量,通常有几个G,从而需要耗费大量时间在这项工作上。同时,因存在不同单位软件版本差异的问题,故往往需要将搬工作站于异地,来进行安装使用。这样的形式不仅耗时耗力,还容易导致机器损伤的情况发生。当前,我们通过对现有网络的应用,就两地工作站系统实施了网络配置,并在异地工作站中完成高版本软件的安装,来完成对软件通行证的远程网络使用,软件版本差异现象随即得到有效解决。且高版本软件的新功能已经开始被科研人员应用到开发研究工作当中,从而促进软件应用水平上升到一个新的高度。
2 发挥现代网络优势,实现网络化的软件安装和使用
之前,应用软件通常在本地工作站完成安装并实施运行的,不但使得大量的硬件资源被占用,对于用户的使用也极为不便。当本地工作站一旦有故障发生,用户对于软件的使用将被迫停止。当前,网络技术已经有了新的发展,我国依据现有设备配置和用户软件使用情况,都对软件实施了多种方式的安装。
基层共享工程中融入了现代先进的科学手段,并将传统的中国文化进行数字化的整合与加工,来使其更加的丰富,通过卫星网、数字电视网、互联网、移动储存等形式,实现了全国范围内的文化信息共建,是一项具有利国利民意义的文化工程。将Windows瘦客户机应用于基层共享工程中,会有怎样的效果是本文研究的重点。
Windows瘦客户机的安全性能很高,在基层共享工程中主要提供的是舞台艺术、电子图书、影视节目、知识讲座等数字资源,其面向的主要对象为基层、农村和普通老百姓,目的是为了改善服务,构建新建的技术体系。当前基层共享工程资源建设的高速发展,形成了数量庞大、资源丰富,服务面光的特点。当前PC机缺乏安全相关的保护措施,主要表现在共享资源易被窃取,软驱、光驱等的使用难易控制等,而Windows瘦客户机的高性能特性很好地满足了这一需求。
当前PC机的应用中软件的费用比较高,甚至要高于硬件成本,投入较大,而瘦客户机应用的客户端则不需进行任何软件的购买和安装,从而为基层共享工程中软件的投入节省了开支。
当前,基层共享工程的建设已经遍地开花,横向、纵向的发展中,使得其逐渐等级化,因此,对其运行中的相关管理十分重要。Windows瘦客户机具有便于管理的特性,为了应对维护模式的巨大维护工作量,引入Window客户机很好地弥补可这一不足。
2.1 安装软件于服务器
在本机上,用户通过应用一有系统管理员配置完成的账户登录服务器来对软件实施调节。从而使得本地工作站硬件资源得到一定程度的节约,服务器使用效率进一步提升,且便利了软件管理的开展。如可通过系统管理员来就用户数据库和软件数据库定期进行备份,来防止因系统崩溃、磁盘受损、无征兆断电等突发事件带给用户的损失。但因现有服务器的储存能力、计算能力尚不足以满足用户使用上的要求,且当服务器一旦发生故障时,也会对用户使用造成相应的影响,故我们又做了下面方式的尝试。
2.2 安装软件于具备较丰富硬件资源的工作站
通过这一安装方式,不但实现了本机用户的使用,还可借助网络技术,直接采用MOUNT盘,来使其他用户也能够使用软件。因一部分工作站存在着硬件资源欠缺的情况,在本地工作站难以进行软件安装和较大工区数据的储存,通过这一方式,便可让用户在进行软件使用和工区数据调用时,基本同在本地工作站使用类似。但局限于现有网络设施和网络宽带来看,这一方式在相同网段工作站间的应用更为适宜,而在工作站距离较远时,应用这一方式,易形成拥挤的网络数据。如在异地工作站进行大量数据显示图形的调用时,需要较长时间的等待,如再加之不稳定的网络性能,便会导致丢失数据和数据包的不完整传输。然而在研究中心机房当中,应用这一安装形式不但使得老机器使用效率得到了发挥,也实现了更多研究人员对现有机器和软件的充分利用,从而使得现有机器得到最大限度的使用。
3 有效利用网络设施,共享工作站和外部设备资源
3.1 网络化管理的提出
以前,如绘图仪、磁带机、挂磁盘等计算机房外部设备,均采用单机挂机的本地运行方式,当其他用户需要对这些设备进行使用时,就需要卸下设备,挂接于另一台工作站上才可使用。这一形式下,形成了经常性的设备拆卸,不但易导致设备损坏,也带给管理人员相当大的工作量。现在,机房网络设备改造正在进行中,网络速率得到一定程度的提升。这一形势下,我们便可通过对现有网络设施的利用来开展工作外站设备的网络化管理。
3.2 针对外挂磁盘实施网络化管理
针对外挂磁盘使用量大和易坏特点的考虑,可通过网络挂接磁盘的方法来实现用户对系统资源的共享。这种方法包括两种:第一种为系统管理员直接挂接磁盘形式。当用户磁盘的临时空间不足时,为不影响用户对机器的使用,而在另一台工作站磁盘上进行挂接,来作为临时的数据储存盘,当不用时即可卸载;第二种为磁盘自动挂接形式。当需要对其他用户数据实施调用或用户硬件资源不足时,可采用这一形式。这时,在工作站系统中,系统管理员已配置好所用磁盘,当用户需要就磁盘进行使用时,只需要输入简单指令,就可实现本地工作站的磁盘自动挂机,其就如同本机磁盘一样,可供用户进行随时的使用。在授权情况下,用户在实施其他工作站工区数据和软件的调用时十分便利,极大程度上方便了没有大磁盘的用户。应用这一磁盘的网上挂接技术,不但促进了磁盘使用效率的大幅度提升,也降低了购置磁盘的数量,发挥了一定的经济效益作用。
3.3 针对磁带机和绘图仪,实施网络化管理
挂接磁带机于固定工作站或服务器上。当用户需要使用时,可利用网络调用磁带机来对数据进行备份和恢复。尤其是对于工作站拷入数据,需通过确认来在计算机中输入,从而确保了数据和工作站的安全性。安装绘图仪于工作站连接网络中,由系统管理员来进行送图程序的编制,并设置绘图软件,来使得用户对绘图设备的使用十分便利。并由专人来调配绘图队列和完成绘图仪的裁图和上纸,强化对绘图作业的控制和管理。因开发研究的成果大多是由绘图仪绘制来作出解释的,故这一网络化管理方式不但保障了生产和科研的需要,也极大程度上降低了绘图成本,使得设备使用效率得到了有效的发挥。
4 结束语
当前,我国的开发研究工作正处在不断深化的阶段,同计算机和应用软件有着密切的联系。进行计算机软硬件资源的开发和充分利用,能够实现计算机设备和软件应用效率最大化,为企业发展创造更多的经济效益。虽然,当前我国计算机工作站网络化管理尚处于起步阶段,仍需要不断的提高和更新。但是,我们有理由相信,网络技术应用下,计算机软硬件的资源共享将在我国现代化建设中发挥难以替代的关键作用。
摘要：当前,基于网络技术下的软硬件资源共享问题已经成为当前计算机领域研究的重要课题。随着我国不断的发展,先进的计算机设备和应用软件已经成为进行科研开发的重要工具。因此,强化计算机设备和软件的应用,使其效率得到最大限度的提升,逐步实现计算机软硬件资源的共享,这对于提升科研开发的水平有着重要的意义。
关键词：网络技术,计算机软硬件,资源共享,分析
参考文献
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[9]桑婧.基于网格技术的现代远程教学系统模型研究[J].教育技术学,2008,(6).
软硬件实现 第11篇
关键词 DSP HPI 硬件仿真
中图分类号：TP3 文献标识码：A
1平台结构
整个平台按照PC-USB-FPGA-HPI的结构搭建，如图1，通过HPI接口与DSP进行通信。平台主要的器件有：Xilinx的Spartan 3S1200E FPGA、Xilinx的Platform Flash PROM XCF04s、Cypress公司FX2系列产品CY7C68013。
图1 HPI仿真平台系统框架图
PC机下发的请求通过USB控制器的GPIF产生访问波形，可以称为USB接口协议，USB接口协议完全由USB控制器处理。FPGA主要起到接口转换的作用，实现16位数据与32位数据之间的转化，工作时钟输入由CY7C68013提供。由于FPGA属于掉电易失性器件，每次断电重启后必须重新加载硬件代码才可正常工作，因此又为其配置了PROM器件（Xilinx XCF04S），FPGA从PROM中自动导入预先下载的设计文件即可正常工作，可以大大减少下载次数提高工作效率。仿真器硬件构架图如图2所示。
图2 HPI仿真器硬件构架图
在为HPI的仿真平台准备好所有的硬件资源之后，接下来的主要工作就是对协议转变器（FPGA）与仿真协同软件进行设计，并最终实现协同的仿真功能。图3体现的是仿真平台的软硬件构建。
图3 仿真平台的软硬件构建
2 FPGA协议转变器
协议转变器在整个仿真平台中可以简单的看做是一个连接两个主要接口的中间地带，其主要的控制通路与数据通路方向如图4所示。
图4 控制通路与数据通路主体构图
PC机与协议转变器（FPGA）的连接实际指的是USB接口芯片FX2的GPIF接口与FPGA之间的连接，其中16位双向数据总线FD到协议变换器内部，经过FPGA的IOBUF的端口处理，拆分成两个单向信号FD_out（输出信号）与FD_in（输入信号）。RDY0的信号值由协议转变器中产生。具体的信号连接如图5所示。
在设计中，FPGA一共被分为4个单元，如图6协议转变器FPGA框架图所示。其中译码单元（PC_Decoder）单元对PC机的操作要求进行译码，主要包括区分单字访问、自增访问，确定访问的对象、确定读/写操作以及对FX2的控制输入信号的采样。数据拆分和拼接单元（PC_Single）主要针对输入和输出的16位与32位的接口差异进行数据的拆分和拼接。批量数据处理单元（PC_Bulk_Data）设计有3个单元，及HPIC_access、HPIA_access、HPID_access。PC机的指令经过译码单元译码后，对HPIC_access、HPIA_access、HPID_access进行访问操作。RAM单元用来暂存发往DSP和返回上位机的数据。
图5 PC机与FPGA的接口连接
图6 协议转变器FPGA框架图
3 协同软件
在本设计中，协同软件主要包括固件设计、驱动程序设计和主机端口应用程序设计。如图2仿真平台的软硬件构建所示。
（1）固件设计
CYPRESS公司的EZ-USB FX2开发套件提供给用户一个固件函数库（Ezusb.lib）和固件框架（Frame work），两者均是基于KEIL C51开发的。固件函数库提供了一系列的函数来加速USB 固件程序的开发，使用时只需在程序中包含fx2.h 和fx2regs.h 两个头文件，并在项目中链接Ezusb.lib 就可以直接使用固件库中的各个函数了。在使用固件框架来进行特定的固件开发时，固件框架已经实现了初始化、重枚举、电源管理等功能。对我们而言，只需要在固件架构的预留位置处添加代码，就可以完成特定的功能。
GPIF能够装载4个控制波形，分别是单个数据读、单个数据写、连续数据读、连续数据写。“读”是指FX2从外部接口读入数据，“写”是指FX2向外部接口写出数据。所谓“连续数据读写”是指读入的数据存放在FX2的内部FIFO，或者写出的数据来自FX2的内部FIFO。图7为GPIF批量写波形。
图7 GPIF批量写波形图
（2）驱动程序设计
驱动程序是指一系列硬件设备的函数，它为连接到计算机的硬件提供了软件接口。用户应用程序可以通过驱动程序接口访问各种硬件，而不必考虑如何具体实现不同硬件的控制。Cypress公司的开发套件提供给用户一个通用USB驱动，在该设计中，不需要对程序加以修改，经过DDK编译后直接使用。
（3）主机端口应用程序设计
为有效完成HPI口的相关操作，我们一共设置了9个设备请求：
HPIC_WRITE：写HPIC寄存器;
HPIC_READ：读HPIC寄存器;
HPIA_WRITE：写HPIA寄存器;
HPIA_READ：读HPIA寄存器;
HPID_WRITE：写HPID寄存器;
HPID_READ：读HPID寄存器;
HPID_ADDR_ADD_WRITE：地址自增写HPID寄存器;
HPID_ADDR_ADD__READ：地址自增读HPID寄存器;
RESET_DSP：DSP复位。
以上几个设备请求均是通过控制传输实现的，另外，为实现大规模数据传输，我们采用批量传输的方式定义了两个函数：
①WriteBULKDataToDSPRAM（ ）;
②ReadBULKDataFromDSPRAM（ ）;
参考文献
[1] 杜慧敏，李宥谋，赵全良.基于Verilog的FPGA设计基础[J].西安：西安电子科技大学出版社，2006.
[2] Prakash Rashinkar， Peter Paterson，Leena Singh著，孙海平，丁健 译.系统芯片（SOC）验证方法与技术[M].电子工业出版社，2005.1.
软硬件实现 第12篇
关键词：网络技术,计算机,软硬件,资源共享
一、管理计算机网络软件许可证
(一) 网络化通行证的发展优势。目前很多计算机机房都实施全天开放, 方便了人们日常使用。实施网络化通行证后, 如果没有用户使用本计算机内部的软件, 其他人可以根据需求, 继续使用此软件, 有利于软件功能挖掘。但是不排除特殊情况, 例如, 一个软件只允许一到二个通行证。遇到此种情况的时候, 可以根据实际情况, 使用网络管理模式优化, 减少用户获得信息程序, 提高用户使用效率。
(二) 实现软硬件资源共享。运用网络化通行证的时候, 应该根据具体情况进行分析, 根据实际需求, 寻找解决问题的最佳方法。所以, 计算机软硬件资源的共享, 可以通过实践或者借助辅助工具实现。人们使用计算机的时候, 发现很多计算机软件只能在老机器上使用, 更换服务器之后, CPU空间会被大规模占据, 很难实现数据处理, 如果用户依然使用此服务器, 就必须等待机器运转, 降低了工作效率。在网络技术的帮助下, 可以改变网络配置, 让异地工作站可以和其他配置匹配, 提高计算机应用水平。
二、利用网络化实现软件安装使用
计算机软件在安装时, 由于资源占据, 对工作人员的工作效率造成了严重影响。在网络化技术发展的带动下, 人们已经得到了有效解决措施, 可以从以下几方面做起:
(一) 将软件安装在服务器上。用户使用计算机软件的时候, 可以让系统管理员调节机器, 提升机器使用速率, 给软件运行, 和其他工作进展带来了很大便捷。利用系统管理员, 可以对数据库和一些数据, 定期备份和更新, 避免系统崩溃, 给计算机使用者带来了很大帮助。但是在实际运行中, 由于服务器存储空间非常有限, 只能最大限度降低损耗, 不能满足用户高层次要求[1]。
(二) 将软件安装在资源丰富的工作站上。此种安装方式, 不仅可以方便本机用户操作, 还可以使用MOUNT盘, 让其他用户也使用软件。由于很多工作站, 经常存在软硬件资源短缺现象, 本地工作站又不能长时间存储数据, 所以只能将软件安装在具有丰富资源的工作站上。从当前网络设备室和宽带运行方式来看, 此方式比较适宜相同网段站点使用, 当网站距离较远时, 容易形成网络拥堵。
三、利用网络设施优化并共享工作站外部设备资源
(一) 提出网络优化管理。早期, 很多磁带机、绘图机等计算机设备, 都使用单机挂机本机方式运行, 当用户使用这些设备时, 必须卸下设备后, 安装到另一台机器上使用。进行此操作的时候, 容易对设备造成损坏, 加大工作人员任务。在此种情况下, 人们开始对工作站外部资源实施管理。
(二) 对外挂磁盘实施网络化管理。经过对外观磁盘的应用现状分析发现, 可以利用两种方式, 实施外挂磁盘网络化管理。第一, 系统管理员直接挂接磁盘。用户使用空间不足时, 在另一台工作站磁盘上实现挂接, 进行临时使用, 不使用时可以拆卸[2];第二, 磁盘自动挂接。当资源不足, 或者其他用户实施调用时可以使用此种方式。系统管理员必须及时配置好使用磁盘, 当用户使用时, 通过指令输入, 实现外部机器磁盘挂接, 方便用户使用。如果给予用户了使用权限, 用户就可以最大限度地使用磁盘, 降低磁盘购买数量。实现经济效益。
(三) 对磁带机和绘图仪等实施网络化管理。用户可以调用磁带机实现数据备份和恢复。工作站所获取得数据, 必须经过确认后再使用, 让数据和工作站安全得到保障。系统管理员可以根据图纸程序连接网络, 并安排绘图软件。必要时, 可以分配专人对绘图工作进行管理和监督。由于很多项目研究, 都是利用绘图仪进行解释, 所以进行网络化管理, 不仅可以满足项目进展需求, 还可以发挥设备使用价值。
结束语
我国目前进行的很多开发研究, 都和计算机应用具有重要关系。使用计算机开发软件资源, 能够获得很大的经济效益, 提升生产研究速度。虽然我国目前计算机管理起步较晚, 还有很多问题值得解决, 但是, 在网络技术的广泛应用下我国计算机软硬件资源定会得到快速发展。
参考文献
[1]扬扬.软硬件资源共享值得关注[J].中国教育网络, 2011 (06) .