電腦系統架構的發展方向

『壹』 計算機的發展方向有哪些

WEB應用程序設計專業
畢業後能夠從事網站應用程序開發、網站維護、網頁製作、軟體生產企業編碼、軟體測試、系統支持、軟體銷售、資料庫管理與應用、非IT企事業單位信息化。

可視化程序設計專業
畢業後能夠從事軟體企業桌面應用開發、軟體生產企業編碼、軟體測試、系統支持、軟體銷售、資料庫管理與應用開發、非IT企事業單位信息化等工作。

資料庫管理專業
畢業後能夠從事企、事業單位資料庫管理、軟體開發、專業資料庫應用設計與開發、資料庫的應用與開發、信息管理系統開發、企、事業單位網路管理、軟體銷售等工作。

多媒體應用專業
畢業後能夠從事計算機美工、動畫製作、影視編輯與製作、廣告設計與製作、多媒體綜合應用開發、多媒體課件製作等工作。

移動應用開發專業
畢業後能夠從事移動設備應用開發、嵌入式應用開發、移動網站開發、軟體生產企業編碼、軟體測試、系統支持、非IT企事業單位信息化、軟體銷售、企、事業單位信息管理、辦公自動化集成等工作。

電子政務軟體專業
能夠勝任基層政府部門、事業單位數字化政務管理系統的設計、維護與信息管理、辦公自動化集成、辦公室文員等工作。

軟體測試專業
畢業後能夠從事軟體測試、軟體編碼、IT企事業單位系統支持、非IT企事業單位信息化、軟體銷售等工作。

物流信息技術專業
畢業後能夠勝任現代物流業信息管理，能在企事業單位從事物流系統設計、供應鏈管理、倉儲管理以及運輸等管理工作。

物流管理專業
畢業後能夠勝任全省各級企事業單位物流系統設計、供應鏈管理、倉儲管理以及運輸等管理工作等工作。

網路系統管理專業
畢業後能夠從事政府管理部門、經貿、金融、郵電、電子、學校、交通、社區以及應用計算機網路的有關行業，從事計算機網路系統的設計、維護、管理、從事網站開發與應用、網路安全管理、計算機軟硬體調試、安裝、計算機及網路產品營銷等工作。

計算機游戲專業
畢業後能夠從事網路游戲美術，網路游戲動漫設計，游戲概念/故事情節設計，網路游戲3D設計，網路游戲人物設計，網路游戲環境設計，網路游戲皮膚/紋理設計，網路游戲圖形開發，網路游戲測試，網路游戲音頻開發，游戲客戶端開發，游戲伺服器開發，游戲引擎開發，手機游戲策劃，手機游戲開發，手機游戲程序開發，手機游戲美工，手機游戲測試等工作。

計算機圖形/圖象製作專業
畢業後能夠從事廣告企業平面的設計與製作、網路企業網頁製作、企事業單位職員等工作。

『貳』 電腦培訓分享微服務系統架構的發展趨勢

隨著伺服器開發技術的不斷發展，微服務架構技術在各個方面都有了很大的技術突破。今天，電腦培訓http://www.kmbdqn.com/就一起來了解一下，在互聯網大環境下的微服務系統架構的發展趨勢。

1.服務網格白熱化

服務網格是一個專注於服務間通信的基礎設施層，也是目前受關注的與雲原生有關的話題。隨著容器的普及，服務拓撲變得越來越動態化，這對網路功能提出了更多的要求。服務網格通過服務發現、路由、負載均衡、健康檢測和可觀察性來管理流量，簡化容器與生俱來的復雜性。

隨著HAProxy、traefik和NGINX逐步把自己定位成數據平面，服務網格也變得越來越流行。盡管服務網格還沒有得到大規模部署，但確實有些企業已經在生產環境中運行服務網格。另外，服務網格不僅可以用在微服務或Kubernetes環境中，也可以被用在VM和無伺服器架構的環境中。例如，美國國家生物技術信息中心雖然沒有使用容器，但他們使用了Linkerd。

2.事件驅動架構的崛起

隨著業務場景的不斷變化，我們已經看到了基於推送或事件的架構正在成為一種趨勢。服務向訂閱事件的觀察者容器發送事件，容器非同步做出響應，事件發送者可能對此一無所知。與請求響應式架構不同的是，在基於事件的系統架構中，發起事件的容器並不依賴下游的容器，它們的處理過程和載入的事務與下游容器的可用性或完成情況無關。這種架構的另一個好處是，開發者可以更加獨立地設計各自的服務。

3.安全模型的變化

因為對內核訪問方面的限制，部署在容器中的應用程序相對安全。在VM環境中，虛擬設備驅動器是暴露可見性的地方。而在容器環境里，操作系統提供了系統調用，信號源也變得更加豐富。之前，管理員需要在VM中安裝代理，但那樣太復雜了，需要管理太多的東西。容器提供了更清晰的可見性，相比VM，與容器的集成會更加容易。

4.從REST到GraphQL

GraphQL是Facebook於2012年創建並於2015年開源的一套查詢語言API規范。GraphQL的類型系統允許開發者自己定義數據schema，可以增加新欄位，也可以刪除舊欄位，這些都不會影響已有的查詢，也不需要修改客戶端。GraphQL非常強大，因為它沒有與特定的資料庫或存儲引擎綁定在一起。

『叄』 計算機操作系統都有哪些方向

電腦操作系統 - 現在的主流操作系統
個人電腦

個人電腦市場從硬體架構上來說目前分為兩大陣營，PC機與Apple電腦。
它們支持的操作系統：
1.Windows系列操作系統
由微軟公司生產；
2.Unix類操作系統
如SOLARIS,BSD系列（FREEBSD，openbsd，netbsd，pcbsd）；
3.Linux類操作系統
如UBUNTU，suse linux，fedora，等
4.Mac操作系統
由蘋果公司生產（Darwin），一般安裝於MAC電腦。

大型電腦

最早的操作系統是針對20世紀60年代的大型主結構開發的，由於對這些系統在軟體方面做了巨大投資，因此原來的計算機廠商繼續開發與原來操作系統相兼容的硬體與操作系統。這些早期的操作系統是現代操作系統的先驅。現在仍被支持的大型主機操作系統包括：
Burroughs MCP-- B5000,1961 to Unisys Clearpath/MCP, present.
IBM OS/360 -- IBM System/360, 1964 to IBM zSeries, present
UNIVAC EXEC 8 -- UNIVAC 1108, 1964, to Unisys Clearpath IX, present.
現代的大型主機一般也可運行Linux或Unix變種。

嵌入式系統

嵌入式系統使用非常廣泛的操作系統（如VxWorks、eCos、Symbian OS及Palm OS）以及某些功能縮減版本的Linux或者其他操作系統。某些情況下，OS指稱的是一個內置了固定應用軟體的巨大泛用程序。在許多最簡單的嵌入式系統中，所謂的OS就是指其上唯一的應用程序。

類Unix系統

一個在Linux底下執行的客制化KDE桌面系統所謂的類Unix家族指的是一族種類繁多的OS，此族包含了System V、BSD與Linux。由於Unix是The Open Group的注冊商標，特指遵守此公司定義的行為的操作系統。而類Unix通常指的是比原先的Unix包含更多特徵的OS。
Unix系統可在非常多的處理器架構下執行，在伺服器系統上有很高的使用率，例如大專院校或工程應用的工作站。自由軟體Unix變種，例如Linux與BSD近來越來越受歡迎，它們也在個人桌面電腦市場上大有斬獲，例如Ubuntu系統，但大部分都是電腦高手在使用。
某些Unix變種，例如HP的HP-UX以及IBM的AIX僅設計用於自家的硬體產品上，而SUN的Solaris可安裝於自家的硬體或x86電腦上。蘋果電腦的Mac OS X是一個從NeXTSTEP、Mach以及FreeBSD共同派生出來的微內核BSD系統，此OS取代了蘋果電腦早期非Unix家族的Mac OS。經歷數年的披荊斬棘，自由開源的Unix系統逐漸蠶食鯨吞以往專利軟體的專業領域，例如以往電腦動畫運算巨擘——SGI的IRIX系統已被Linux家族及Plan 9[3]叢集所取代。

Linux系統

Linux的是一套免費的32位多人多工的操作系統，運行方式同UNIX系統很像，但Linux系統的穩定性、多工能力與網路功能已是許多商業操作系統無法比擬的，Linux還有一項最大的特色在於源代碼完全公開，在符合GNU GPL(General Public License)的原則下，任何人皆可自由取得、散布、甚至修改源代碼。

就Linux的本質來說，它只是操作系統的核心，負責控制硬體、管理文件系統、程序進程等。Linux Kernel(內核)並不負責提供用戶強大的應用程序，沒有編譯器、系統管理工具、網路工具、Office套件、多媒體、繪圖軟體等，這樣的系統也就無法發揮其強大功能，用戶也無法利用這個系統工作，因此有人便提出以Linux Kernel為核心再集成搭配各式各樣的系統程序或應用工具程序組成一套完整的操作系統，經過如此組合的Linux套件即稱為Linux發行版。

國內Linux發行版做的相對比較成功是紅旗和中軟兩個版本，界面做得都非常的美觀，安裝也比較容易，新版本逐漸屏蔽了一些底層的操作，適合於新手使用。兩個版本都是源於中國科學院軟體研究所承擔的國家863計劃的Linux項目，但無論穩定性與兼容性與國外的版本相比都有一定的差距，操作界面與習慣與 Windows越來越像，提供一定技術支持和售後服務，適宜於國內做低價的操作系統解決方案。

微軟Windows

Microsoft Windows 系列操作系統是在微軟給IBM機器設計的MS-DOS的基礎上設計的圖形操作系統。現在的Windows系統，如Windows 2000、Windows XP皆是建立於現代的Windows NT內核。NT內核是由OS/2和OpenVMS等系統上借用來的。Windows 可以在32位和64位的Intel和AMD的處理器上運行，但是早期的版本也可以在DEC Alpha、MIPS與PowerPC架構上運行。 雖然由於人們對於開放源代碼作業系統興趣的提升，Windows的市場佔有率有所下降，但是到2004年為止，Windows操作系統在世界范圍內占據了桌面操作系統90%的市場。[4]
Windows系統也被用在低階和中階伺服器上，並且支持網頁服務的資料庫服務等一些功能。最近微軟花費了很大研究與開發的經費用於使Windows擁有能運行企業的大型程序的能力。
WindowsXP在2001年10月25日發布，2004年8月24日發布最新的升級包WindowsXP Service Pack 2。 微軟最新的操作系統 Windows Vista（開發代碼為Longhorn）於2007年1月30日發售[5]。Windwos Vista增加了許多功能，尤其是系統的安全性和網路管理功能。Windows Vista擁有界面華麗的Aero Glass。

蘋果Mac OS

蘋果Mac OS系列操作系統是蘋果公司 (原稱蘋果電腦)給蘋果個人電腦系列設計的OS。

未來
研究與建立未來的操作系統依舊進行著。操作系統朝提供更省電、網路化、華麗的使用者界面的方向來改進。Linux及一些類UNIX OS正努力讓自己成為個人用戶舒適的環境。GNU Hurd是一個企圖完全兼容Unix並加強許多功能的微內核架構。微軟Singularity是一個奠基於.Net並以建立較佳內存保護機制為目目標研究計劃。

『肆』 計算機的發展階段，特點，分類，應用及發展趨勢

四個發展階段接特點：

1、第一個發展階段：1946-1956年電子管計算機的時代。1946年第一台電子計算機問世美國賓西法尼亞大學，它由馮·諾依曼設計的。佔地170平方，150KW。運算速度慢還沒有人快。是計算機發展歷史上的一個里程碑。

2、第二個發展階段：1956-1964年晶體管的計算機時代：操作系統。

3、第三個發展階段：1964-1970年集成電路與大規模集成電路的計算機時代（1964-1965）（1965-1970）

4、第四個發展階段：1970-超大規模集成電路的計算機時代。

分類：

計算機發展階段的劃分以元器件來劃分的。分別為：

1、第一代:電子管。

2、第二代:晶本管。

3、第三代:中，小規模集成電路。

4、第四代:超大規模集成電路。

5、第五代:智能計算機(未來)。

三、電子計算機未來的發展趨勢是：巨型化、微型網、網路化、智能化、多媒體化方向發展。

(4)電腦系統架構的發展方向擴展閱讀：

巨型化是為了適應尖端科學技術的需要，發展高速度、大存儲容量和功能強大的超級計算機。隨著人們對計算機的依賴性越來越強，特別是在軍事和科研教育方面對計算機的存儲空間和運行速度等要求會越來越高。此外計算機的功能更加多元化。

多媒體化：傳統的計算機處理的信息主要是字元和數字。事實上，人們更習慣的是圖片、文字、聲音、像等多種形式的多媒體信息。多媒體技術可以集圖形、圖像、音頻、視頻、文字為一體，使信息處理的對象和內容更加接近真實世界。

網路化：互聯網將世界各地的計算機連接在一起，從此進入了互聯網時代。計算機網路化徹底改變了人類世界，人們通過互聯網進行溝通、交流（OICQ、微博等），教育資源共享（文獻查閱、遠程教育等）、信息查閱共享（網路、谷歌）等。

特別是無線網路的出現，極大的提高了人們使用網路的便捷性，未來計算機將會進一步向網路化方面發展。

計算機人工智慧化是未來發展的必然趨勢。現代計算機具有強大的功能和運行速度，但與人腦相比，其智能化和邏輯能力仍有待提高。

人類不斷在探索如何讓計算機能夠更好的反應人類思維，使計算機能夠具有人類的邏輯思維判斷能力，可以通過思考與人類溝通交流，拋棄以往的依靠通過編碼程序來運行計算機的方法，直接對計算機發出指令。

隨著微型處理器(CPU)的出現，計算機中開始使用微型處理器，使計算機體積縮小了，成本降低了。另一方面，軟體行業的飛速發展提高了計算機內部操作系統的便捷度，計算機外部設備也趨於完善。

計算機理論和技術上的不斷完善促使微型計算機很快滲透到全社會的各個行業和部門中，並成為人們生活和學習的必須品。計算機的體積不斷的縮小，台式電腦、筆記本電腦、掌上電腦、平板電腦體積逐步微型化，為人們提供便捷的服務。因此，未來計算機仍會不斷趨於微型化，體積將越來越小。

操作系統是計算機發展中的產物，它的主要目的有兩個：一是方便用戶使用計算機，是用戶和計算機的介面。比如用戶鍵入一條簡單的命令就能自動完成復雜的功能，這就是操作系統幫助的結果。

二是統一管理計算機系統的全部資源，合理組織計算機工作流程，以便充分、合理地發揮計算機的效率。操作系統通常應包括下列五大功能模塊：

（1）處理器管理：當多個程序同時運行時，解決處理器（CPU）時間的分配問題。

（2）作業管理：完成某個獨立任務的程序及其所需的數據組成一個作業。作業管理的任務主要是為用戶提供一個使用計算機的界面使其方便地運行自己的作業，並對所有進入系統的作業進行調度和控制，盡可能高效地利用整個系統的資源。

（3）存儲器管理：為各個程序及其使用的數據分配存儲空間，並保證它們互不幹擾。

（4）設備管理：根據用戶提出使用設備的請求進行設備分配，同時還能隨時接收設備的請求（稱為中斷），如要求輸入信息。

（5）文件管理：主要負責文件的存儲、檢索、共享和保護，為用戶提供文件操作的方便。

操作系統的種類繁多，依其功能和特性分為分批處理操作系統、分時操作系統和實時操作系統等；依同時管理用戶數的多少分為單用戶操作系統和多用戶操作系統；適合管理計算機網路環境的網路操作系統。

『伍』 電腦系統的發展史

1.手工操作（無操作系統）：1946年第一台計算機誕生--20世紀50年代中期，還未出現操作系統，計算機工作採用手工操作方式。
手工操作方式兩個特點：

（1）用戶獨佔全機。不會出現因資源已被其他用戶佔用而等待的現象，但資源的利用率低。

（2）CPU 等待手工操作。CPU的利用不充分。
2.批處理系統：載入在計算機上的一個系統軟體，在它的控制下，計算機能夠自動地、成批地處理一個或多個用戶的作業（這作業包括程序、數據和命令）。
聯機批處理系統：首先出現的是聯機批處理系統，即作業的輸入/輸出由CPU來處理。
離線批處理系統：為克服與緩解，高速主機與慢速外設的矛盾，提高CPU的利用率，又引入了離線批處理系統，即輸入/輸出脫離主機控制。
3.多道程序系統
多道程序設計技術

所謂多道程序設計技術，就是指允許多個程序同時進入內存並運行。即同時把多個程序放入內存，並允許它們交替在CPU中運行，它們共享系統中的各種硬、軟體資源。當一道程序因I/O請求而暫停運行時，CPU便立即轉去運行另一道程序。
多道批處理系統

20世紀60年代中期，在前述的批處理系統中，引入多道程序設計技術後形成多道批處理系統（簡稱：批處理系統）。
4.分時系統
由於CPU速度不斷提高和採用分時技術，一台計算機可同時連接多個用戶終端，而每個用戶可在自己的終端上聯機使用計算機，像獨占機器一樣(多用戶分時系統是當今計算機操作系統中最普遍使用的一類操作系統)。
5.實時系統：實時系統在一個特定的應用中常作為一種控制設備來使用。
6.通用操作系統
操作系統的三種基本類型：多道批處理系統、分時系統、實時系統。
7.操作系統的進一步發展
進入20世紀80年代，大規模集成電路工藝技術的飛躍發展，微處理機的出現和發展，掀起了計算機大發展大普及的浪潮。一方面迎來了個人計算機的時代，同時又向計算機網路、分布式處理、巨型計算機和智能化方向發展。於是，操作系統有了進一步的發展，如：個人計算機操作系統、網路操作系統、分布式操作系統等。

『陸』 計算機體系結構的發展歷程

計算機系統已經經歷了四個不同的發展階段。 計算機系統發展的第三代從20世紀70年代中期開始，並且跨越了整整10年。在這10年中計算機技術又有了很大進步。分布式系統極大地增加亍計算機系統的復雜性，區域網、廣域網、寬頻數字通信以及對「即時」數據訪問需求的增加，都對軟體開發者提出了更高的要求。但是，在這個時期軟體仍然主要在工業界和學術界應用，個人應用還很少。這個時期的主要特點是出現了微處理器，而且微處理器獲得了廣泛應用。以微處理器為核心的「智能」產品隨處可見，當然，最重要的智能產品是個人計算機。在不到10年的時間里，個人計算機已經成為大眾化的商品。
在計算機系統發展的第四代已經不再看重單台計算機和程序，人們感受到的是硬體和軟體的綜合效果。由復雜操作系統控制的強大的桌面機及區域網和廣域網，與先進的應用軟體相配合，已經成為當前的主流。計算機體系結構已迅速地從集中的主機環境轉變成分布的客戶機/伺服器(或瀏覽器/伺服器)環境。世界范圍的信息網為人們進行廣泛交流和資源的充分共享提供了條件。軟體產業在世界經濟中已經佔有舉足輕重的地位。隨著時代的前進，新的技術也不斷地涌現出來。面向對象技術已經在許多領域迅速地取代了傳統的軟體開發方法。 軟體開發的「第四代技術」改變了軟體界開發計算機程序的方式。專家系統和人工智慧軟體終於從實驗室中走出來進入了實際應用，解決了大量實際問題。應用模糊邏輯的人工神經網路軟體，展現了模式識別與擬人信息處理的美好前景。虛擬現實技術與多媒體系統，使得與用戶的通信可以採用和以前完全不同的方法。遺傳演算法使我們有可能開發出駐留在大型並行生物計算機上的軟體。

『柒』 計算機系統結構的發展

馮·諾依曼計算機的主要特點是：存儲程序方式；指令串列執行，並由控制器加以集中控制；單元定長的一維線性空間的存儲器；使用低級機器語言，數據以二進製表示；單處理機結構，以運算器為中心。
改進後的馮·諾依曼計算機使其從原來的以運算器為中心演變為以存儲器為中心。從系統結構上講，主要是通過各種並行處理手段高提高計算機系統性能。
軟體、應用和器件對系統結構發展的影響
軟體應具有可兼容性，即可移植性。為了實現軟體的可移植性，可用以下方法：
模擬：用軟體方法在一台現有的計算機上實現另一台計算機的指令系統，這種用實際存在的機器語言解釋實現軟體移植的方法就是模擬。
模擬：用A機（宿主機）中的一段微程序來解釋實現B機（目標機）指令系統中每一條指令而實現B機指令系統的方法稱模擬，它是有部份硬體參與解釋過程的。
一般將兩種方法混合作用，對於使用頻率高的指令用模擬方法，而對於頻率低而且難於模擬實現的指令使用模擬的方法加以實現。
採用系列機的方法，可以這么說，系列機的系統結構都是一致的，如我們使用的INTEL 的80X86微機系列及其兼容機，系統結構都是一致的，當然在發展過程中它的系統結構可以得到了新的擴充，比如原來的586機器不支持MMX多媒體擴展指令集，但是後來的晶元中擴充了這些指令，使指令系統集擴大，但它們仍是同一系列的機器。這種系列機的方法主要是為了軟體兼容。如上面的擴展指令，將使得以後針對這些指令優化的軟體不能在以前的機子上運行（或不能發揮相應功能）導致向前兼容性不佳。但重要的是保證做到向後兼容，也就是在按某個時期推到市場上的該檔機上編制的軟體能不加修改地在它之後投入市場的機器上運行。
在系列機上，軟體的可稱植性是通過各檔機器使用相同的高級語言、匯編語言和機器語言，但使用不同的微程序來實現的。
統一標準的高級語言
採用與機器型號無關的高級程序設計語言標准如FORTRAN、COBOL等，這種方法提供了在不同硬體平台、不同操作系統之間的可移植性。
開放系統：是指一種獨立於廠商，且遵循有關國際標准而建立的，具有系統可移植性、交互操作性，從而能允許用戶自主選擇具體實現技術和多廠商產品渠道的系統集成技術的系統。
應用需求對系統結構發展的影響
計算機應用對系統結構不斷提出的基本要求是高的運算速度、大的存儲容量和大的I/O吞吐率。（我們要更快的主板CPU和內存、我們要更大的硬碟我們要更大的顯示器更多的色彩更高的刷新頻率...這就是需求）
計算機應用從最初的科學計算向更高級的更復雜的應用發展，經歷了從數據處理、信息處理、知識處理以及智能處理這四級逐步上升的階段。
器件對系統結構發展的影響
由於技術的進步，器件的性能價格比迅速提高，晶元的功能越來越強，從而使系統結構的性能從較高的大型機向小型機乃至微機下移。
綜上所述：
軟體是促使計算機系統結構發展的最重要的因素（沒有軟體，機器就不能運行，所以為了能方便地使用現有軟體，就必須考慮系統結構的設計。軟體最重要）
應用需求是促使計算機系統結構發展的最根本的動力（機器是給人用的，我們追求更快更好，機器就要做得更快更好。所以需求最根本）
器件是促使計算機系統結構發展最活躍的因素（沒有器件就產不出電腦，器件的每一次升級就帶來計算機系統結構的改進。沒看見上半年剛買的機子，下半年就想把它扔進歷史的垃圾堆么^_^，所以器件最活躍）。