电脑系统设计讲解教程,电脑系统设计讲解

1.苹果电脑是什么系统

2.什么是ET电脑打版系统？与CAD有什么不同？

3.计算机系统主要有哪些特点?

4.求教：为什么电脑电源系统要这么设计

5.1.操作系统的概念是什么?

医院计算机门诊收费系统的现状、方案设计与实现

北京同仁医院计算机室 屈建国

一、门诊收费－管理在医院管理中的重要性

众所周知，医院有两种收费窗口：住院收费窗口和门诊收费窗口。一般综合性医院，

门诊收费收入占医院总收入的50％以上，日平均门诊人次2000～3000左右，处

方及检查治疗收费约3000～4000笔。每个收费员平均日收费约500～800笔

。工作强度很大，易出差错。在收费高峰时，收费窗口排成一字长蛇阵是司空见惯的事情

在改革开放事业日趋深入的今天，手工门诊收费模式已极大地妨碍医院深化改革的工

作。在手工模式的门诊收费操作中，医院院长只能得到一个门诊的总金额。如果想得到按

科别、收费项目分别汇总的收费数据，则需配备相应的人力，对当日或某个时间段的门诊

处方及检查治疗单据进行手工汇总，这无疑是一件工作量极大的事情。

要想提高医院管理水平，院长除了加强对医院医疗、教学、科研等工作予以重视之外

，还应密切关注医院的财务状况，注意门诊收费中各科室的财务收入状况，注意各种收费

项目日、月汇总的动态变向，并予以分析，得出结论。总之，不能及时收集到门诊收费真

实精确的信息，所谓“提高医院管理水平”是无从谈起的。

二、国内计算机门诊收费系统研制现状

正因为计算机门诊收费系统对提高医院管理水平有着举足轻重的作用，从八十年代起

，国内许多家医院相继研制了各种不同的计算机门诊收费系统。归纳起来有以下几种模式

1．以PC1500、PB700、HX－20或类似档次的机器为窗口收款机，编

写相应软件，驻留在磁带上或固化在机器中，用40列以下的打印机（针打或图形打印

）打印门诊收费。事先印好格式，收费时套打。该类型收款机一笔需时30～5

0秒，能很快汇总当日本窗口的收款数据，适合小型医院使用。缺点是不能及时汇总全医

院的收费数据。另外，由于收费软件固化在机器中，软件可变性差。若收费模式发生变化

，用户不能独立修改。

2．以MC6800微处理器为基础，配备一定容量的RAM和EPROM，用针

式打印机套打一式多联和存根，程序固化在EPROM中，用八位数码管显示，可

汇总当日窗口收费数据，使用24键专用键盘，用几十种不同和数字代号显示及打印收费

项目。可根据用户需要，把全天的收经数据按数十个不同的项目、科目和几十个收费员分

项、分科、分员、分类汇总。

这类系统已在全国上百家医院使用，较好地解决了门诊收费中的关键问题，减轻了财

务人员的劳动强度，提高了工作效率和核算质量，提高了财务管理水平。

3．以Z－80或单片机系统作为窗口收款机的基本环境，设计了收款用的专用键盘

，用数码显示，套打门诊收费。用PC档次（286以上）机器作为汇总机，通讯

接口为RS232通讯电缆为同轴电缆，收款机收完一笔，向汇总机传送一笔。该系统较

好地解决了收费数据汇总。缺点是收款机不能独立工作，若汇总机出了问题，则全部窗口

工作瘫痪。另外，由于设计了门诊收费的专用键盘，故系统通用性较差，可变性不好。

4．在UNIX平台上，使用ORACLE数据使管理系统的环境，建立多用户系统

。主机一般用486档次的微机。在系统总线上插有多用户卡（8用户到16用户），

将中西文终端及打印机连接到收费窗口。系统中存■有统一的药品及检查治疗项目的收费

标准库，经受权的操作人员随时可以完成药品调价等必要的标准库维护工作。更新后的标

准库将立即反映到收费窗口的工作中。在收费操作中，收费员除录入病人基本信息，诸如

：病人姓名、科别、收费类别、支付方式等之外，还应录入处方及检查治疗项目。系统自

动划价，套印收费和领药条。同时病人处方信息存■到系统数据库中，并由药房调剂

室打印病人用药清单，配药。

此系统的优点是：真正实现了门诊计价收费的自动化，实现了医院门诊收费状况的分

类汇总。值得探讨的问题是：

①此系统将计价、收费合二为一，无疑地增加了每个病人等待时间。从医院财务管理

上看，计价和收费之间缺少了互相监督互相制约。另外，对处方核对需要收费员具备药剂

师的专业知识，这是不尽合理的。

②收费员需记忆大量的药品及检查治疗项目的收费代码，需要经过专门培训。

③系统安全性、可靠性欠佳。众所周知，医疗门诊收费业务活动是一时一刻也不能停

止的。但如果系统主机出现故障，则全部收费窗口的工作都得停止，这是不能容忍的。

④系统造价较高。

5．在局域网的环境中，使用多用户关系数据库，建立门诊收费系统。每个收费窗口

设置一个物理工作站。收费信息通过物理布线传输到服务器。可以将计价和收费两种操作

合二为一，也可以只执行收费操作。无疑，这种方案能很方便地实现全医院的门诊收费信

息的分科分类汇总。另外，如果软件上设计合理，则每个收费窗口既可实现联网工作，又

可以独立工作，但此方案的最大弊病在于，对于大型医院由于收费窗口较多，网上工作站

也较多，则医院的HIS和门诊收费两系统的关系不好处理。

三、计算机门诊收费系统方案的设计原则

分析以上各种方案的优缺点，我们觉行较完美的方案应遵循以下几条原则：

1．该方案应较好地实现全医院门诊收费信息的实时汇总和监控。

2．系统可靠性要高，安全性要好。

3．每个收费窗口既可汇总工作，也能独立工作。

4．系统的可扩充性要好。

5．收费信息汇总方式不能只有一种，应考虑多种方案。

6．系统可变性要好。如果收费模式、医院核算单位、收费员队伍发生变化，系统能

很方便地进行修改。

7．门诊收费作为医院HIS的一个子系统，应能很方便地联到HIS中。

8．系统造价合理。

9．操作简单、方便、易学。

10．和现行财务管理制度及处方审核制度不抵触。

四、计算机门诊收费系统的方案设计

按照上述的10条原则，开展计算机门诊收费系统的设计，其基本做法如下：

1．系统的硬件环境

①收款机：用基于PC机的专用收款机。

②汇总机：286以上PC机。

③使用计算机通讯技术，通讯电缆为普通双绞线，通讯距离≤1000米。

2．系统软件环境

分收费及汇总两大模块。收费模块为收款机用。汇总模块为汇总机用。

软件应运行在国内较流行的CCDOS环境之下。另外，收软件中应附有数据发送模

块，负责向汇总机发送收费数据。汇总软件中应有数据接收模块，负责接收各收费窗口的

收费数据。由汇总机向收款机的逆向通讯功能也应考虑。

3．系统概貌

①根据医院HIS总体规划设计要求，门诊收费子系统的汇总机可作为网络的一个工

作站上网。

②每台收款机通过双绞线和汇总机联接，进行实时汇总，也可独立工作。

收款机可实时自动判断和汇总机的通讯状况，并在自己的硬盘保留一份收费数据的副

本。若通讯出现故障，则立即转到完全独立工作方式。

③汇总机汇总收费数据有两种模式：

一种是通过通讯电缆进行实时汇总；另一种是进行软盘汇总。

④通过汇总机可实时监测各收费窗口的动态收费状况，设计四种监测方式画面：

＊实时汇总显示：显示每一个收费窗口的每一笔收费数据。

＊各收费窗口状况显示：同时显示全部收费窗口的联机收费状态。

＊结算汇总显示：显示某一收费窗口的收费状态，包括现金总金额及笔数、支票总金

额及笔数、合同单总金额及笔数、退款总金额及笔数。

＊现行收入汇总显示：显示全部收费窗口的现金收入状态。

⑤收款机应能打印本窗口费结算汇总表。

⑥汇总机可汇总打印各种报表：

＊按收费项目及科别的二维报表。

＊按收费项目及窗口的二维报表。

＊现金人民币、外汇、支票的汇总表。

＊收费员工作情况汇总表。汇总每个收费员工作起止时间、所在收费窗口、收款总额

及笔数。

⑦为保证系统的安全性。汇总机设有生成收费员口令盘的功能。各收费员必须用自己

口令盘启动收费系统。系统自动识别收费员的合法身份。收费系统启动后，主动向汇总机

进行试通讯，并在以后的工作过程中定期向汇总机通讯。若某一次通讯失败，收费系统自

动输入软盘汇总方式。收费员口令自行设置。

⑧系统有较强的通用性。收费科别及项目可根据不同医院的具体情况任意设置修改，

并可以在不同的核算层次（一级科室、二级科室）分别汇总。

⑨适应目前医院中现金收费、合同单位收费、支票收费、外汇收费、各种方式的退费

收费模型。

按照以上原则及思路开发的医院计算机门诊收费系统已由北京同仁医院研制完毕，经

多家医院同行观察实际演示后认为，这是一个符合我国医院目前状况的实用可靠的系统，

很有推广应用前景。

苹果电脑是什么系统

电脑系统分析师需要考哪些内容，让我们一起了解一下？

综合知识

一、计算机系统综合知识

1、计算机组成与体系结构

各种计算机体系结构的特点与应用(SMP、MPP等)

构成计算机的各类部件的功能及其相互关系

2、操作系统

操作系统的类型与结构

操作系统基本原理

操作系统性能优化

网络操作系统与嵌入式操作系统

3、数据通信与计算机网络

数据通信的基本知识

开放系统互连参考模型

常用的协议标准

网络的互连与常用网络设备

计算机网络的分类与应用

4、数据库系统

数据库管理系统的类型、结构和性能评价

常用的关系型数据库管理系统

数据仓库与数据挖掘技术

数据库工程

5、中间件

异构与通用服务、远程过程调用(RemoteProcedureCall)、面向消息的中间件(Message-OrientedMiddleware)、对象请求代理(ObjectRequestBrokers)

6、系统配置与性能评价

C/S与B/S结构、分布式系统

系统配置方法(双份、双重、热备份、容错、集群)

性能计算(响应时间、吞吐量、TAT)

性能设计(系统调整、Amdahl解决方案、响应特性、负载均衡)

性能指标(SPEC-Int、SPEC-Fp、TPC、Gibsonmix、响应时间)

性能评估

7、计算机应用

信息管理、数据处理、设计、自动控制、科学计算

远程通信服务、Web计算

多媒体压缩、编码与存储技术

人工智能、模式识别

二、信息化基础知识

1、信息化

信息与信息化

信息化对组织的意义

现代组织对信息化的需求

组织的信息化与软件工程或系统集成工程的不同特点

2、信息化与电子政务

电子政务的概念、内容和技术形式

中国信息化的策略和历程

电子政务建设的过程模式和技术模式

3、企业信息化与电子商务

企业信息化的概念、目的、规划、方法

ERP的主要模块和主要算法

企业业务流程重组(BPR)

CRM、PDM在企业的应用

知识管理

企业门户

企业应用集成

全程供应链管理的思想

商业智能

电子商务的类型、标准

4、信息管理

5、国际和国内有关信息化的标准、法律和规定

三、软件工程

1、软件工程基础知识

软件生存周期及其模型

软件需求分析与定义

软件设计

软件测试与审计

软件维护

软件复用

文档编制标准

2、项目管理知识

项目的制订、监督、控制

项目工作量估算

范围管理

进度管理

配置管理

风险管理

和任务分配

项目的生命周期管理

3、软件过程

软件过程的定义和范围

软件过程的作用

软件过程的发展

主要的软件过程及其特点

软件过程改进

4、质量管理

质量保证

质量认证体系

质量管理和质量管理技术

全程质量管理

四、信息系统开发与运行

1、信息系统基础知识

信息系统概念

信息系统的功能、类型、结构

信息系统的生命周期,各阶段的目标和主要工作内容

信息系统建设的原则

信息系统开发方法

2、需求分析和设计方法

分析设计图示(DFD、ERD、UML、流程图、NS图、PAD)

面向对象设计(继承、抽象、代理、封装、多态)

结构化分析设计

模块设计(内聚、耦合)

I/O设计(报表设计、屏幕设计、数据项代码设计),人机界面设计

3、开发环境与开发工具

集成开发环境

开发工具(分析设计工具、编程工具、测试工具等)

软件开发平台的比较

4、系统集成

控制集成、数据集成、表示集成,外部的使用

5、应用系统构建

应用系统设计开发(分析设计方法的使用、外部设计、内部设计、程序设计、测试)

软件包的使用(开发工具、运行管理工具、业务处理工具、ERP、群件、OA工具)

数据库设计和操作(范式、SQL、数据分布)

网络的规划与设计

6、系统运行

系统运行管理(计算机系统、数据库、网络)

系统成本管理(用户收费、TCO)

用户管理(ID保险和管理)

分布式系统管理

硬件管理

软件管理(程序库管理、版本管理)

数据管理、网络管理

设备和设施管理(电源、设备管理、设施安全性管理)

系统故障管理(处理手续、监视、恢复过程、预防措施)

安全性管理、性能管理

系统运行工具(自动化操作工具、监视工具、诊断工具)

系统转换(转入运行阶段、运行测试、版本控制)

系统运行服务标准

7、系统维护

维护的类型(日常检查、定期维护、预防性维护、事后维护、远程维护)

软件维护、硬件维护

维护合同

8、安全性

数据安全和保密,加密与解密机制

计算机故障诊断和防范,防治计算机,防范计算机犯罪,防闯入

通信和网络安全

系统访问控制技术

完整性

私有信息保护

安全管理措施,有关的法律、法规、制度

9、标准化与知识产权

标准化意识,标准化的发展,标准的生命周期

国际标准、美国标准、国家标准、行业标准、地方标准、企业标准

代码标准、文件格式标准、安全标准、软件开发规范和文档标准

标准化机构

知识产权

10、经济、管理等相关知识

企业法律制度

会计常识

财务成本管理实务

现代企业组织结构

人力管理

企业文化管理

IT审计的相关常识(审计标准、实施和审计报告)

11、应用数学

概率统计应用

图论应用

组合分析

算法(数值算法与非数值算法)的选择与应用

运筹方法(网络技术、线性规划、预测、决策、库存管理、模拟)

数学建模

12、专业英语

具有高级工程师所要求的英文阅读水平

掌握本领域的英语术语

设计案例

系统

信息系统项目的提出与选择,项目优先级的确定

基于管理层次的业务评价

分析信息系统的实施目的、功能、构架、规模、能力、维护、应用方法及故障情况等

系统开发规划

可行性研究与效益分析

系统方案的制定、评价和改进

遗留系统的评价和处理策略

新旧系统的分析和比较

基于企业信息战略,进行技术调研和评估

制订信息系统构想(方案)评价标准

变更与控制

需求获取和分析

业务模型的抽取、决策及图形化和公式化

对象业务流的提取和确认

从信息系统的观点对确认内容进行整理

明确对象业务问题的分析和解决方向

业务功能的模型化

对象业务全体以及业务功能整合性方面的探讨

现有软件系统的分析

确认测试

主要需求分析方法论

系统分析

组织结构与功能分析

业务流程分析

数据汇总与数据流程分析

系统功能划分与数据分布

系统的故障模型和可靠性模型

系统的可靠性分析和可靠度计算

提高系统可靠性的措施

系统的故障对策和系统的备份与恢复

系统分析的实用技术

流行的系统分析方法论

系统设计

需求建模的步骤

用例驱动的开发方式

结构化建模技术、数据流图

面向对象建模技术

数据库建模

系统设计

处理流程设计

系统人机界面设计

数据库管理系统的选择与数据库设计

系统安全性设计

网络环境下的计算机应用系统的设计

分布式应用系统的设计

多媒体应用系统的设计

系统运行环境的集成与设计

系统处理能力评估

系统测试以及测试的实施

系统转换

文档编制和沟通能力

信息战略文档化

信息系统构想文档化

可行性研究报告

项目开发

需求规格说明书

数据要求规格说明书

用户手册

操作手册

测试、测试分析报告

技术报告

开发进度记录

项目开发总结报告

系统运行和维护

软件维护的实施和管理

系统的软硬件配置管理

系统的使用效率的跟踪

基本软件和软件包的引入、应用、管理和二次开发

系统的扩充和集成

操作设计和运行管理

系统的更新与维护

长期和短期

新旧系统的转换交接

日常的故障对策与恢复

系统的日常安全管理

系统的服务质量和运用评价

软件过程改进

软件过程改进的管理

软件过程改进的体系设计

软件过程改进的方法

软件过程改进的工具

系统开发项目管理

范围管理

进度管理

成本管理

质量管理

人力管理

风险管理

企业信息化战略与实施

信息规划与战略规划的关系

信息规划的概念、活动与角色

信息系统规划方法

企业过程再工程

CIO的概念和主要职责

管理咨询在信息化中的作用和意义

管理咨询的类型

“信息孤岛”形成的根源及预防、应对措施

典型的信息化实施过程

知识管理的含义

知识管理对组织信息化的意义

知识管理常用的工具和手段

设计论文

1、信息系统工程

系统和分析

需求工程

系统测试

系统维护

项目管理

质量保证

面向对象技术

计算机软件工程

实时系统的开发

应用系统分析与设计(嵌入式系统、数据仓库、互联网应用等)

软件产品线分析与设计

2、数据库及应用

数据管理

数据库分析

数据库建模

数据库管理

数据库应用

数据仓库、数据集市和数据挖掘

网络规划与应用

系统安全

网络安全

数据安全

容灾

新技术的应用

应用系统集成

企业信息系统

事务处理系统

决策支持系统

企业信息化的组织和实施

什么是ET电脑打版系统？与CAD有什么不同？

苹果笔记本电脑的操作系统是MACOSX，被CEO乔布斯称为苹果的灵魂。有些软件不能用是因为兼容性问题。兼容性是要分开来看的，并不是说不兼容MACOSX就是兼容性差。

苹果电脑是MacOS系统。MacOS是一套运行于苹果Macintosh系列电脑上的操作系统。MacOS是首个在商用领域成功的图形用户界面操作系统。

自带MAC的系统。Mac它是苹果公司自年起以“Macintosh”开始开发的个人消费型计算机，如：iMac、Macmini、MacbookAir、MacbookPro、Macbook、MacPro等计算机。

苹果电脑用的是MacOS系统。macOS（2011年及之前称MacOSX，2012年至2015年称OSX）是苹果公司推出的基于图形用户界面操作系统，为麦金塔（Macintosh，简称Mac）系列电脑的主操作系统。

苹果电脑的操作系统是苹果公司开发的macOS。macOS是一种基于Unix的操作系统，也是苹果的主要操作系统。与windows操作系统相比，macOS有着独特的设计风格和功能，受到众多用户的喜爱。

计算机系统主要有哪些特点?

ET电脑打版系统是服装CAD中的子软件。可以促使服装成衣品质提升和版型风格的确立。内核母型数据库：一字、单肩、挂脖、V领、卡肩等库型。调用母型进行联动修改或分割裁片并完成自动放码。最大限度地提高服装企业的“快速反应”能力。

ET电脑打版系统与CAD区别为：从属不同、应用不同、功能不同。

一、从属不同

1、ET电脑打版系统：ET电脑打版系统是服装CAD中的子软件，属于CAD的一种。

2、CAD：CAD有建筑CAD、机械CAD、服装CAD等，包含ET电脑打版系统。

二、应用不同

1、ET电脑打版系统：ET电脑打版系统广泛应用于服装设计与裁剪。

2、CAD：CAD广泛应用于机械、建筑（如施工图）、电子、冶金、化工等设计制图，城市规划设计，室内设计与室内装潢设计，航空、航海图，服装设计与裁剪，印刷排版等。

三、功能不同

1、ET电脑打版系统：ET电脑打版系统更侧重于服装设计，直接对设计图纸、序号、明细表、尺寸标注、符号标注等对象模板进行编辑。

2、CAD：CAD使用参数化的智能构件来进行设计，构件智能关联。

扩展资料：

服装CAD是将人和计算机有机地结合起来，最大限度地提高服装企业的“快速反应”能力，在服装工业生产及其现代化进程中起到了不可替代的作用。

主要体现在提高工作效率、缩短设计周期、降低技术难度、改善工作环境、减轻劳动强度、提高设计质量、降低生产成本、节省人力和场地、提高企业的现代化管理水平和对市场的快速反应能力等。

1、提高工作效率、缩短设计和生产周期

首先服装产品的生产周期主要取决于技术准备工作的周期，对于小批量生产更是如此。根据用户报告用服装CAD后，其技术准备工作周期可缩短几倍乃至几十倍，产品加工周期便可大大缩短，企业便有余力进行产品的更新换代，从而提高企业自身的活力。

2、降低技术难度、改善工作环境、减轻劳动强度、提高设计质量

经济的发展，促进了人们消费水平的提高，对高档产品的需求也就不断增加，因此提高产品的质量，即提高产品的档次乃是增加企业效益的有效措施。由于在传统手工业生产方式中，人为因素对产品质量影响严重，从设计阶段就存在着精度低等先天不足，产品质量难以提高。

近年来，由于用服装CAD，不仅使得产品的设计精度得以提高，而且使后续加工工序用新技术(如CAM、CAPP、FMS等)得以实现，为产品质量提供了可靠的保障，这就意味着增加产值和效益。

3、降低生产成本、节省人力和场地

服装业属于加工业，因此产品的生产成本是决定生产效益的重要因素。在生产成本中，原材料的消耗和人工费用占相当比例，用服装CAD后，一般可节省人力 2/3；面料的利用率可提高2%～3%，这对于批量生产，尤其是高档产品而言其效益更是相当可观的。

4、提高企业的现代化管理水平和对市场的快速反应能力

提高企业的现代化管理水平同样是服装企业、特别是中小型服装企业所面临的突出问题之一，常常使得企业的经营者"焦头烂额"。企业的现代化水平的提高取决于理念、体制、手段的更新。

纸样是服装企业重要的技术，用服装计算机设计技术来制作纸样以及随之而来的提高效率、改善质量、降低成本的作用是显而易见的。它不仅改善了企业的管理手段，而且也更新了企业的理念。

百度百科——CAD

求教：为什么电脑电源系统要这么设计

计算机具有以下特点：

快速的运算能力

电子计算机的工作基于电子脉冲电路原理，由电子线路构成其各个功能部件，其中电场的传播扮演主要角色。我们知道电磁场传播的速度是很快的，现在高性能计算机每秒能进行几百亿次以上的加法运算。如果一个人在一秒钟内能作一次运算，那么一般的电子计算机一小时的工作量，一个人得做100多年。很多场合下，运算速度起决定作用。例如，计算机控制导航，要求“运算速度比飞机飞的还快”；气象预报要分析大量资料，如用手工计算需要十天半月，失去了预报的意义。而用计算机，几分钟就能算出一个地区内数天的气象预报。

足够高的计算精度

电子计算机的计算精度在理论上不受限制，一般的计算机均能达到15位有效数字，通过一定的技术手段，可以实现任何精度要求。历史上有个著名数学家挈依列，曾经为计算圆周率π，整整花了15年时间，才算到第707位。现在将这件事交给计算机做，几个小时内就可计算到10万位。

超强的记忆能力

计算机中有许多存储单元，用以记忆信息。内部记忆能力，是电子计算机和其他计算工具的一个重要区别。由于具有内部记忆信息的能力，在运算过程中就可以不必每次都从外部去取数据，而只需事先将数据输入到内部的存储单元中，运算时即可直接从存储单元中获得数据，从而大大提高了运算速度。计算机存储器的容量可以做得很大，而且它记忆力特别强。

复杂的逻辑判断能力

人是有思维能力的。思维能力本质上是一种逻辑判断能力，也可以说是因果关系分析能力。借助于逻辑运算，可以让计算机做出逻辑判断，分析命题是否成立，并可根据命题成立与否做出相应的对策。例如，数学中有个“四色问题”，说是不论多么复杂的地图，使相邻区域颜色不同，最多只需四种颜色就够了。100多年来不少数学家一直想去证明它或者推翻它，却一直没有结果，成了数学中著名的难题。16年两位美国数学家终于使用计算机进行了非常复杂的逻辑推理验证了这个著名的猜想。

按程序自动工作的能力

一般的机器是由人控制的，人给机器一个指令，机器就完，成一个操作。计算机的操作也是受人控制的，但由于计算机具有内部存储能力，可以将指令事先输入到计算机存储起来，在计算机开始工作以后，从存储单元中依次去取指令，用来控制计算机的操作，从而使人们可以不必干预计算机的工作，实现操作的自动化。这种工作方式称为程序控制方式。

电子计算机一般分为处理模拟信号的模拟计算机和处理数字信号的数字计算机两大类，目前使用的大都为数字计算机。模拟式电子计算机内部表示和处理数据所使用的电信号，是模拟自然界的实际信号。如它可以用电信号模拟随时间连续变化的温度、湿度等。这种模拟自然界实际信号的电信号称为“模拟电信号”，其主要特点是“随时间连续变化”。数字式电子计算机内部处理的是一种称为符号信号或数字信号的电信号，这种信号的主要特点是“离散”，即在相邻的两个符号之间不可能有第三个符号。我们通常所说的计算机指的是数字式电子计算机。

计算机的应用领域已渗透到社会的各行各业，正在改变着传统的工作、学习和生活方式，推动着社会的发展。计算机的主要应用领域如下：

1.科学计算(或数值计算)

科学计算是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。在现代科学技术工作中，科学计算问题是大量的和复杂的。利用计算机的高速计算、大存储容量和连续运算的能力，可以实现人工无法解决的各种科学计算问题。

例如，建筑设计中为了确定构件尺寸，通过弹性力学导出一系列复杂方程，长期以来由于计算方法跟不上而一直无法求解。而计算机不但能求解这类方程，并且引起弹性理论上的一次突破，出现了有限单元法。

2.数据处理(或信息处理)

数据处理是指对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动的统称。据统计，80％以上的计算机主要用于数据处理，这类工作量大面宽，决定了计算机应用的主导方向。

数据处理从简单到复杂已经历了三个发展阶段，它们是：

①电子数据处理(Electronic Data Processing,简称EDP),它是以文件系统为手段，实现一个部门内的单项管理。

②管理信息系统(Management Information System,简称MIS),它是以数据库技术为工具，实现一个部门的全面管理，以提高工作效率。

③决策支持系统(Decision Support System,简称DSS),它是以数据库、模型库和方法库为基础，帮助管理决策者提高决策水平，改善运营策略的正确性与有效性。

目前，数据处理已广泛地应用于办公自动化、企事业计算机管理与决策、情报检索、图书管理、**电视动画设计、会计电算化等等各行各业。信息正在形成独立的产业，多媒体技术使信息展现在人们面前的不仅是数字和文字，也有声情并茂的声音和图像信息。

3.技术(或计算机设计与制造)

计算机技术包括CAD、CAM和CAI等。

⑴计算机设计(Computer Aided Design,简称CAD)

计算机设计是利用计算机系统设计人员进行工程或产品设计，以实现最佳设计效果的一种技术。它已广泛地应用于飞机、汽车、机械、电子、建筑和轻工等领域。例如，在电子计算机的设计过程中，利用CAD技术进行体系结构模拟、逻辑模拟、插件划分、自动布线等，从而大大提高了设计工作的自动化程度。又如，在建筑设计过程中，可以利用CAD技术进行力学计算、结构计算、绘制建筑图纸等，这样不但提高了设计速度，而且可以大大提高设计质量。

⑵计算机制造(Computer Aided Manufacturing,简称CAM)

计算机制造是利用计算机系统进行生产设备的管理、控制和操作的过程。例如，在产品的制造过程中，用计算机控制机器的运行，处理生产过程中所需的数据，控制和处理材料的流动以及对产品进行检测等。使用CAM技术可以提高产品质量，降低成本，缩短生产周期，提高生产率和改善劳动条件。

将CAD和CAM技术集成，实现设计生产自动化，这种技术被称为计算机集成制造系统(CIMS)。它的实现将真正做到无人化工厂(或车间)。

⑶计算机教学(Computer Aided Instruction,简称CAI)

计算机教学是利用计算机系统使用课件来进行教学。课件可以用著作工具或高级语言来开发制作，它能引导学生循环渐进地学习，使学生轻松自如地从课件中学到所需要的知识。CAI的主要特色是交互教育、个别指导和因人施教。

4.过程控制(或实时控制)

过程控制是利用计算机及时集检测数据，按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。用计算机进行过程控制，不仅可以大大提高控制的自动化水平，而且可以提高控制的及时性和准确性，从而改善劳动条件、提高产品质量及合格率。因此，计算机过程控制已在机械、冶金、石油、化工、纺织、水电、航天等部门得到广泛的应用。

例如，在汽车工业方面，利用计算机控制机床、控制整个装配流水线，不仅可以实现精度要求高、形状复杂的零件加工自动化，而且可以使整个车间或工厂实现自动化。

5.人工智能(或智能模拟)

人工智能(Artificial Intelligence)是计算机模拟人类的智能活动，诸如感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等。现在人工智能的研究已取得不少成果，有些已开始走向实用阶段。例如，能模拟高水平医学专家进行疾病诊疗的专家系统，具有一定思维能力的智能机器人等等。

6.网络应用

计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络。计算机网络的建立，不仅解决了一个单位、一个地区、一个国家中计算机与计算机之间的通讯，各种软、硬件的共享，也大大促进了国际间的文字、图像、和声音等各类数据的传输与处理。

1.操作系统的概念是什么?

电源是电脑正常运行的枢纽，其质量的优劣对电脑系统具有很大的影响，也许大家能够体会到，朋友们在日常装机的时候，都比较注重CPU处理器、主板、显卡、显示器等部件。但是，如果选购了质量较差的电源就会直接关系到系统的稳定性、硬件的使用寿命，因小失大岂不懊恼？虽然技术的发展能够降低CPU的功率，但高速硬盘、高档显卡的出现使一部分电源难以负荷，这样一来就对用户带来许多麻烦。由此说来，谁都不能对电源掉以轻心，但是改如何选择呢？

一、电源重量

通过重量往往能观察出电源是否符合规格，一般来说：好的电源外壳一般都使用优质钢材，材质好、质厚，所以较重的电源，材质都较好。电源内部的零件，比如变压器、散热片等，同样重的比较好。好电源使用的散热片应为铝制甚至铜制的散热片，而且体积越大散热效果越好。一般散热片都做成梳状，齿都深、分得越开、厚度越大，散热效果越好。基本上，我们很难在不拆开电源的情况下看清散热片，所以直观的办法就是从重量上去判断了。好的电源，一般会增加一些元件，以提高安全系数，所以重量自然会有所增加。劣质电源则会省掉一些电容和线圈，重量就比较轻。　　

二、变压器　　

电源的关键部位是变压器，简单的判断方法是看变压器的大小。一般变压器的位置是在两片散热片当中，根据常理判断，250W电源的变压器线圈内径不应小于28MM，300W的电源不得小于33MM，可以用一根直尺在外部测量其长度，就可以知道其用料实不实在。电流经过变压器之后，通过整流输出线圈输出。在电流输出端，可以看到整流输出线圈，多半厂商使用代号为10262和130626两种，250W电源的整流输出线圈不应低于10262的整流输出线圈。300W的电源的整流输出线圈不应低于130626的整流输出线圈。在电源中直立电容的旁边，会有一个黑色的桥式整流器，有的则是使用4个二级管代替。就稳定性而言，桥式整流器的电源的稳定性。

三、风扇　　

风扇在电源工作过程中，对于配置的散热起着重要的作用。散执片只是将热量散发到空气中，如果热空气不能及时排散，散热效果必将大打折扣。风扇的安排对散热能力起决定作用。传统ATX2.01版本以上的PC电源的风扇都是用向外抽风方式散热，这样可以保证电源内的热量能及时排出，避免热量在电源及机箱内积聚，也可以避免在工作时外部灰尘由电源进入机箱。一般的PC电源会用的风扇有两种规格：油封轴承(Sleeve Bearing)和滚珠轴承(Ball Bearing)，前者比较安静，但后者的寿命较长，当然若是使用磁悬浮风扇就更棒了！

此外，有的优质电源会用双风扇设计，比如在进风口加装了一台8公分风扇，使空气流动速度加快。不过用双风扇设计，有一个缺点：就是会使电源内部受热量加大、带来噪音。对此有的厂商会用高灵敏度温控低音风扇，风扇所带热敏二极管可根据机箱和电源内的不同温度来调节风扇的转速，二是加大进风口的进风，使电源入口风扇与出口风扇以不同速度运转，保证电源内部自身产生的热空气和由机箱内抽入的热空气都及时排出。　　

而且，风扇在单位时间内能带动的空气流量对散热效果有直接关系，没有专门仪器这一点很难考量，所以一般都把问题简单为风扇的转速，进而变为功率并换算为电流。一般说，额定电流成为选购的重要指标，在相同的电压下，电流越大风扇功率越高，风力越强，这也是我们的选购时唯一的判断标准。以一般电源使用的8厘米12V直流风扇为例，其额定电流一般在0.12~0.18A之间。

四、安全规格　　

PC电源在使用时，有可能被接错或短路，另外电源自身也有可能出现故障导致输出电压不正常，这种情况下为了防止或减少严重的后果，电源要能够停止工作，这就是电源的保护功能。因此，在电源的设计制造中，安全规格是非常重要的一环。电源的保护有两个方面，一是防止烧毁其他配件，另外要保护自身不受损坏。　　

电源对外部的保护主要是过压和欠压保护，也就是说当电源的输出电压偏高或偏低到不正常时，电源就要停止工作。这对整机非常重要，因为所有昂贵的部件，比如CPU、硬盘等都是比较脆弱的，很容易由于过高的电压而烧坏。

为了防止出现这种情况，需要对电源的每路输出电压监控。电源设计师的办法是通过样电路对输出电压进行样，样回来的信号通过一个比较器后接到控制部分。一旦输出电压异常，样信号即时反映出来，通知控制部分关机。这样可以有效地保护主板、CPU、内存、硬盘、光驱等贵重部件。电源是否具备快速的过压保护对于整机来说非常重要。为了防止电流过大造成烧毁，电源都设置有保险丝。

保险丝的主要工作，就是当电流突然过大时，保险丝先行烧毁，只要更换保险丝就能继续使用该电源，所以保险丝的安置方式非常重要，必需设计成可更换式，现在有一些厂家为了节约成本，将保险丝直接焊在电源的PCB(印刷电路板)上，保险丝一旦烧毁，整颗电源就一起报废。

好的电源多用防火材质的PCB，消费者在购买电源时，可以透过散热孔仔细找一下这个电源的PCB是否使用防火材质。一般使用编号94V0的防火材质，可以耐105度的高温。至于用94V1的防火材质，可以忍耐的温度就更高了。另外在电源每个零件外面必需加上热收缩膜进行保护，防止电子零件因为水分或是灰尘造成短路。如果没有，很容易出现故障。　　

有些名牌厂家为了确保不发生过压的现象，用两组独立的过压保护电路，甚至有的为用三重过压保护。

五、线材和散热孔　

电源所使用的线材粗细，与它的耐用度有很大的关系。较细的线材，长时间使用，常常会因过热而烧毁。另外电源外壳上面或多或少都有散热孔，电源在工作的过程中，温度会不断升高，除了通过电源内附的风扇散热外，散热孔也是加大空气对流的重要设施。原则上电源的散热孔面积要越大越好，但是要注意散热孔的位置，位置放对才能使电源内部的热气及早排出。

六、吸风口、出风口的设计　

电源的外壳上有许多孔隙，机箱内的热空气就是从这些孔隙进入电源从而排到外面。一般电源的进气部分在输出线侧，这种设计的电源一般可以直接吸入5寸驱动器附近的热空气，但机箱的内部结构决定了能否顺利吸入机箱内板卡产生的热空气。此外这种设计的另一个问题是进气孔到排风扇之间正好是电源的内线圈、电容密布的部分气流会受到很大的阻碍，进而从根本上影响了电源吸排机箱内热空气的能力。但这种设计有一个明显的好处，就是从外部吸入的空气会直接流经散热片，可以提高散热片的散热效果。对于以上问题，一些厂商在传统的基础之上做了改进，在电源的底部增开了栅孔，且面积很大。通过栅孔可以直接吸入板卡产生的热空气，完全不受机箱结构的限制，其吸气能力明显汇款单增强。另个，这种设计的电源的内部风道也很流畅，从进气的栅孔到排风扇的空间完全敞开。

出风口的设计对空气流量有很大影响。一般电源的出风口的栅条较宽，对空气的流动带来较大的阻碍，而有的电源则用稀疏的钢网，在保证安全的前提下进一步减小了对空气的阻碍。

操作系统简述

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2004-05-19

一、计算机软件与操作系统

功能强大的计算机自从走进了人类的生活就发挥着越来越重要的作用，随着时代的发展，计算机已与人们的日常生活息息相关。不能不说计算机软件日新月异的发展在此起着关键作用。可以这么说，离开了软件，计算机就成了废铜烂铁。

计算机机软件大致可以分为两类：系统软件和应用软件。

系统软件用于管理计算机，并为应用软件提供一个统一的平台。

应用软件则在系统软件的基础上实现用户所需要的功能。

而操作系统(Operation System)则是最基本的系统软件，它控制计算机的所有关提供应用程序开发的基础。

二、操作系统诞生的原因

计算机是由CPU、内存、磁盘、显卡、声卡等许许多多设备组成的，而且这些设备的厂商众多，品种繁多，而且不同厂商生产的同种设备虽然完成同种功能，但是具体细节却存在千差万别。

为了正确地管理和使用这些设备来实现具体的应用，这样程序员就得了解和掌握各种设备的工作原理。而且对于同种设备，由于不同的硬件厂商在实现细节上的差异使得程序员再次陷入了复杂的硬件控制的深渊！

必须找到一种方法使得程序员从苦海中脱离出来！多年的研究与发展终于使得这个愿望成为现实。这个解决方法就是在硬件的基础上加载一层软件来管理整个系统。这个软件通过设备驱动程序来与计算机硬件打交道，通过一系列的功能模块将整个计算机硬件系统抽象成为一个公共、统一、开放的接口—虚拟机，从而使得程序员不必再陷入各种硬件系统的具体细节！

这一层软件就是操作系统。

三、什么是操作系统

操作系统是一个大型的软件系统，其功能复杂，体系庞大。从不同的角度看的结果也不同，正是“横看成岭侧成峰”，下面我们通过最典型的两个角度来分析一下。

1.从程序员的角度看

正如前面所说的，如果没有操作系统，程序员在开发软件的时候就必须陷入复杂的硬件实现细节。程序员并不想涉足这个可怕的领域，而且大量的精力花费在这个重复的、没有创造性的工作上也使得程序员无法集中精力放在更具有创造性的程序设计工作中去。程序员需要的是一种简单的，高度抽象的可以与之打交道的设备。

将硬件细节与程序员隔离开来，这当然就是操作系统。

从这个角度看，操作系统的作用是为用户提供一台等价的扩展机器，也称虚拟机，它比底层硬件更容易编程。

2.从使用者的角度看

从使用者的角度来看，操作系统则用来管理一个复杂系统的各个部分。

操作系统负责在相互竞争的程序之间有序地控制对CPU、内存及其它I/O接口设备的分配。

比如说，设在一台计算机上运行的三个程序试图同时在同一台打印机上输出计算结果。那么头几行可能是程序1的输出，下几行是程序2的输出，然后又是程序3的输出等等。最终结果将是一团糟。这时，操作系统用将打印输出送到磁盘上的缓冲区的方法就可以避免这种混乱。在一个程序结束后，操作系统可以将暂存在磁盘上的文件送到打印机输出。

从这种角度来看，操作系统则是系统的管理者。

四、操作系统发展历史

下面我们结合计算机的发展历史来回顾一下操作系统的发展历程。

1.第一代计算机（1945-1955）：真空管和插件板

40年代中期，美国哈佛大学、普林斯顿高等研究院、宾夕法尼亚大学的一些人使用数万个真空管，构建了世界上第一台电子计算机。开启计算机发展的历史。这个时期的机器需要一个小组专门设计、制造、编程、操作、维护每台机器。程序设计使用机器语言，通过插板上的硬连线来控制其基本功能。

这个时候处于计算机发展的最初阶段，连程序设计语言都还没有出现，操作系统更是闻所未闻！

2.第二代计算机（1955-1965）：晶体管和批处理系统

这个时期计算机越来越可靠，已从研究院中走出来，走进了商业应用。但这个时期的计算机主要完成各种科学计算，需要专门的操作人员维护，并且需要针对每次的计算任务进行编程。

第二代计算机主要用于科学与工程计算。使用FORTRAN与汇编语言编写程序。在后期出现了操作系统的雏形：FMS（FORTRAN监控系统）和IBMSYS（IBM为7094机配备的操作系统）

3.第三代计算机（1965-1980）：集成电路芯片和多道程序

60年代初，计算机厂商根据不同的应用分成了两个计算机系列，一个针对科学计算，一个针对商业应用。

随着计算机应用的深入，对统一两种应用的计算机需求出现了。这时IBM公司试图通过引入System/360来解决这个问题。

与这个配套，IBM公司组织了OS/360操作系统的开发，然后复杂的需求，以及当时软件工程水平低下使得OS/360的开发工作陷入了历史以来最可怕的“软件开发泥潭”，诞生了最著名的失败论著----《神秘的人月》。

虽然这个开发失败了，但是这个愿望却成为了计算机厂商的目标。

此时，MIT、Bell Lab（贝尔实验室）和通用电气公司决定开发一种“公用计算机服务系统”----MULTICS，希望其能同时支持数百名分时用户的一种机器。结果这个的研制难度超出了所有人的预料，最后这个系统也以失败结束。不过，MULTICS的思想却为后来的操作系统很多提示。

60年代未，一位贝尔实验室曾参加过MULTICS研制工作的计算机科学家Ken Thompson，在一台无人使用的PDP-7机器上开发出了一套简化的、单用户版的MULTICS。后来导致了UNIX操作系统的诞生。

目前UNIX操作系统主导了小型机、工作站以及其他市场。也是至今最有影响力的操作系统之一，而Linux也是UNIX系统的一种衍生，下一讲我们将专门介绍一下UNIX的发展历史。

4.第四代计算机（1980-今）：个人计算机

随着计算机技术的不断更新与发展，计算机神奇般地闯入了人们的生活，现在以低廉的价格就可以获得强大计算能力的计算机。

价格不再是阻拦计算机普及的门槛时，降低计算机的易用性就显得十分重要！由于UNIX系统的本身特点，使得其不太适合于在运行在个人计算机上，这时就需要一种新的操作系统。

在这一历史关键时候，IBM公司由于低估了PC机的市场，并未使用最大的力量角逐这一市场，这时Intel公司趁机进入，成为了当今微处理器的老大。同时善于抓住时机的微软公司的总裁比尔·盖茨适时地进入了这一领域，用购买来的CP/M摇身一变成为MS-DOS，并凭借其成为个人计算机操作系统领域的霸主。

虽然是苹果公司在GUI方面先拔头筹，但由于苹果公司的不兼容、不开放的市场策略，未能扩大战果，这时微软又适时地进入了GUI方面，凭借WINDOWS系统再次称雄！

五、操作系统构成

一般来说，操作系统由以下几个部分组成：

1）进程调度子系统：

进程调度子系统决定哪个进程使用CPU，对进程进行调度、管理。

2）进程间通信子系统：

负责各个进程之间的通信。

3）内存管理子系统：

负责管理计算机内存。

4）设备管理子系统：

负责管理各种计算机外设，主要由设备驱动程序构成。

5）文件子系统：

负责管理磁盘上的各种文件、目录！

6）网络子系统：

负责处理各种与网络有关的东西。

六、操作系统结构设计

操作系统有多种实现方法与设计思路，下面仅选取最有代表性的三种做一简单的叙述。

1.整体式系统结构设计

这是最常用的一种组织方式，它常被誉为“大杂烩”，也可说，整体式系统结构就是“无结构”。

这种结构方式下，开发人员为了构造最终的目标操作系统程序，首先将一些独立的过程，或包含过程的文件进行编译，然后用链接程序将它们链接成为一个单独的目标程序。

Linux操作系统就是用整体式的系统结构设计。但其在此基础上增加了一些形如动态模块加载等方法来提高整体的灵活性，弥补整体式系统结构设计的不足。

2.层次式系统结构设计

这种方式则是对系统进行严格的分层，使得整个系统层次分明，等级森严！这种系统学术味道较浓！实际完全按照这种结构进行设计的操作系统不多，也没有广泛的应用。

可以这么说，现在的操作系统设计是在整体式系统结构与层次式系统结构设计中寻求平衡。

3.微内核系统结构设计

而微内核系统结构设计则是近几年来出现的一种新的设计理念，最有代表性的操作系统有Mach和QNX。

微内核系统，顾名思义就是系统内核很小！比如说QNX的微内核只负责：

¨ 进程间的通信

¨ 低层的网络通信

¨ 进程调度

¨ 第一级中断处理

七、操作系统横向比较

计算机历史中出现了许许多多的操作系统，然后大浪淘沙，无情地淘汰了许多，只留下一些经历过市场考验的：

1.桌面操作系统：

1）MSDOS：Intel x86系列的PC机上的最早的操作系统，微软公司产品，曾经统治了这个领域，现在已逐渐被自家兄弟WINDOWS 9x系列所代替，现在除了一些低档机外已不多见。

2）Windows 9x：微软公司产品，从Windows 3.x发展而来，现在是基于Intel x86系列的PC机上的主要操作系统，也是现然个人电脑中装机量最大的操作系统。面向桌面、面向个人用户。

3）Mac OS：苹果公司所有，界面友好，性能优异，但由于只能运行在苹果公司自己的电脑上而发展有限。但由于苹果电脑独特的市场定位，现在仍存活良好。

2.服务器操作系统：

1）UNIX系列：UNIX可以说是源远流长，是一个真正稳健、实用、强大的操作系统，但是由于众多厂商在其基础上开发了有自己特色的UNIX版本，所以影响了整体。在国外，UNIX系统可谓独树一帜，广泛应用于科研、学校、金融等关键领域。但由于中国的计算机发展较为落后，UNIX系统的应用水平与国外相比有一定的滞后。

2）Windows NT系列：微软公司产品，其利用Windows的友好的用户界面的优势打进服务器操作系统市场。但其在整体性能、效率、稳定性上都与UNIX有一定差距，所以现在主要应用于中小企业市场。

3）Novell Netware系列：Novell公司产品，其以极适合于中小网络而著称，在中国的证券行业市场占有率极高，而且其产品特点鲜明，仍然是服务器系统软件中的长青树。