电脑系统架构的发展方向

‘壹’ 计算机的发展方向有哪些

WEB应用程序设计专业
毕业后能够从事网站应用程序开发、网站维护、网页制作、软件生产企业编码、软件测试、系统支持、软件销售、数据库管理与应用、非IT企事业单位信息化。

可视化程序设计专业
毕业后能够从事软件企业桌面应用开发、软件生产企业编码、软件测试、系统支持、软件销售、数据库管理与应用开发、非IT企事业单位信息化等工作。

数据库管理专业
毕业后能够从事企、事业单位数据库管理、软件开发、专业数据库应用设计与开发、数据库的应用与开发、信息管理系统开发、企、事业单位网络管理、软件销售等工作。

多媒体应用专业
毕业后能够从事计算机美工、动画制作、影视编辑与制作、广告设计与制作、多媒体综合应用开发、多媒体课件制作等工作。

移动应用开发专业
毕业后能够从事移动设备应用开发、嵌入式应用开发、移动网站开发、软件生产企业编码、软件测试、系统支持、非IT企事业单位信息化、软件销售、企、事业单位信息管理、办公自动化集成等工作。

电子政务软件专业
能够胜任基层政府部门、事业单位数字化政务管理系统的设计、维护与信息管理、办公自动化集成、办公室文员等工作。

软件测试专业
毕业后能够从事软件测试、软件编码、IT企事业单位系统支持、非IT企事业单位信息化、软件销售等工作。

物流信息技术专业
毕业后能够胜任现代物流业信息管理，能在企事业单位从事物流系统设计、供应链管理、仓储管理以及运输等管理工作。

物流管理专业
毕业后能够胜任全省各级企事业单位物流系统设计、供应链管理、仓储管理以及运输等管理工作等工作。

网络系统管理专业
毕业后能够从事政府管理部门、经贸、金融、邮电、电子、学校、交通、社区以及应用计算机网络的有关行业，从事计算机网络系统的设计、维护、管理、从事网站开发与应用、网络安全管理、计算机软硬件调试、安装、计算机及网络产品营销等工作。

计算机游戏专业
毕业后能够从事网络游戏美术，网络游戏动漫设计，游戏概念/故事情节设计，网络游戏3D设计，网络游戏人物设计，网络游戏环境设计，网络游戏皮肤/纹理设计，网络游戏图形开发，网络游戏测试，网络游戏音频开发，游戏客户端开发，游戏服务器开发，游戏引擎开发，手机游戏策划，手机游戏开发，手机游戏程序开发，手机游戏美工，手机游戏测试等工作。

计算机图形/图象制作专业
毕业后能够从事广告企业平面的设计与制作、网络企业网页制作、企事业单位职员等工作。

‘贰’ 电脑培训分享微服务系统架构的发展趋势

随着服务器开发技术的不断发展，微服务架构技术在各个方面都有了很大的技术突破。今天，电脑培训http://www.kmbdqn.com/就一起来了解一下，在互联网大环境下的微服务系统架构的发展趋势。

1.服务网格白热化

服务网格是一个专注于服务间通信的基础设施层，也是目前受关注的与云原生有关的话题。随着容器的普及，服务拓扑变得越来越动态化，这对网络功能提出了更多的要求。服务网格通过服务发现、路由、负载均衡、健康检测和可观察性来管理流量，简化容器与生俱来的复杂性。

随着HAProxy、traefik和NGINX逐步把自己定位成数据平面，服务网格也变得越来越流行。尽管服务网格还没有得到大规模部署，但确实有些企业已经在生产环境中运行服务网格。另外，服务网格不仅可以用在微服务或Kubernetes环境中，也可以被用在VM和无服务器架构的环境中。例如，美国国家生物技术信息中心虽然没有使用容器，但他们使用了Linkerd。

2.事件驱动架构的崛起

随着业务场景的不断变化，我们已经看到了基于推送或事件的架构正在成为一种趋势。服务向订阅事件的观察者容器发送事件，容器异步做出响应，事件发送者可能对此一无所知。与请求响应式架构不同的是，在基于事件的系统架构中，发起事件的容器并不依赖下游的容器，它们的处理过程和加载的事务与下游容器的可用性或完成情况无关。这种架构的另一个好处是，开发者可以更加独立地设计各自的服务。

3.安全模型的变化

因为对内核访问方面的限制，部署在容器中的应用程序相对安全。在VM环境中，虚拟设备驱动器是暴露可见性的地方。而在容器环境里，操作系统提供了系统调用，信号源也变得更加丰富。之前，管理员需要在VM中安装代理，但那样太复杂了，需要管理太多的东西。容器提供了更清晰的可见性，相比VM，与容器的集成会更加容易。

4.从REST到GraphQL

GraphQL是Facebook于2012年创建并于2015年开源的一套查询语言API规范。GraphQL的类型系统允许开发者自己定义数据schema，可以增加新字段，也可以删除旧字段，这些都不会影响已有的查询，也不需要修改客户端。GraphQL非常强大，因为它没有与特定的数据库或存储引擎绑定在一起。

‘叁’ 计算机操作系统都有哪些方向

电脑操作系统 - 现在的主流操作系统
个人电脑

个人电脑市场从硬件架构上来说目前分为两大阵营，PC机与Apple电脑。
它们支持的操作系统：
1.Windows系列操作系统
由微软公司生产；
2.Unix类操作系统
如SOLARIS,BSD系列（FREEBSD，openbsd，netbsd，pcbsd）；
3.Linux类操作系统
如UBUNTU，suse linux，fedora，等
4.Mac操作系统
由苹果公司生产（Darwin），一般安装于MAC电脑。

大型电脑

最早的操作系统是针对20世纪60年代的大型主结构开发的，由于对这些系统在软件方面做了巨大投资，因此原来的计算机厂商继续开发与原来操作系统相兼容的硬件与操作系统。这些早期的操作系统是现代操作系统的先驱。现在仍被支持的大型主机操作系统包括：
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.
现代的大型主机一般也可运行Linux或Unix变种。

嵌入式系统

嵌入式系统使用非常广泛的操作系统（如VxWorks、eCos、Symbian OS及Palm OS）以及某些功能缩减版本的Linux或者其他操作系统。某些情况下，OS指称的是一个内置了固定应用软件的巨大泛用程序。在许多最简单的嵌入式系统中，所谓的OS就是指其上唯一的应用程序。

类Unix系统

一个在Linux底下执行的客制化KDE桌面系统所谓的类Unix家族指的是一族种类繁多的OS，此族包含了System V、BSD与Linux。由于Unix是The Open Group的注册商标，特指遵守此公司定义的行为的操作系统。而类Unix通常指的是比原先的Unix包含更多特征的OS。
Unix系统可在非常多的处理器架构下执行，在服务器系统上有很高的使用率，例如大专院校或工程应用的工作站。自由软件Unix变种，例如Linux与BSD近来越来越受欢迎，它们也在个人桌面电脑市场上大有斩获，例如Ubuntu系统，但大部分都是电脑高手在使用。
某些Unix变种，例如HP的HP-UX以及IBM的AIX仅设计用于自家的硬件产品上，而SUN的Solaris可安装于自家的硬件或x86电脑上。苹果电脑的Mac OS X是一个从NeXTSTEP、Mach以及FreeBSD共同派生出来的微内核BSD系统，此OS取代了苹果电脑早期非Unix家族的Mac OS。经历数年的披荆斩棘，自由开源的Unix系统逐渐蚕食鲸吞以往专利软件的专业领域，例如以往电脑动画运算巨擘——SGI的IRIX系统已被Linux家族及Plan 9[3]丛集所取代。

Linux系统

Linux的是一套免费的32位多人多工的操作系统，运行方式同UNIX系统很像，但Linux系统的稳定性、多工能力与网络功能已是许多商业操作系统无法比拟的，Linux还有一项最大的特色在于源代码完全公开，在符合GNU GPL(General Public License)的原则下，任何人皆可自由取得、散布、甚至修改源代码。

就Linux的本质来说，它只是操作系统的核心，负责控制硬件、管理文件系统、程序进程等。Linux Kernel(内核)并不负责提供用户强大的应用程序，没有编译器、系统管理工具、网络工具、Office套件、多媒体、绘图软件等，这样的系统也就无法发挥其强大功能，用户也无法利用这个系统工作，因此有人便提出以Linux Kernel为核心再集成搭配各式各样的系统程序或应用工具程序组成一套完整的操作系统，经过如此组合的Linux套件即称为Linux发行版。

国内Linux发行版做的相对比较成功是红旗和中软两个版本，界面做得都非常的美观，安装也比较容易，新版本逐渐屏蔽了一些底层的操作，适合于新手使用。两个版本都是源于中国科学院软件研究所承担的国家863计划的Linux项目，但无论稳定性与兼容性与国外的版本相比都有一定的差距，操作界面与习惯与 Windows越来越像，提供一定技术支持和售后服务，适宜于国内做低价的操作系统解决方案。

微软Windows

Microsoft Windows 系列操作系统是在微软给IBM机器设计的MS-DOS的基础上设计的图形操作系统。现在的Windows系统，如Windows 2000、Windows XP皆是建立于现代的Windows NT内核。NT内核是由OS/2和OpenVMS等系统上借用来的。Windows 可以在32位和64位的Intel和AMD的处理器上运行，但是早期的版本也可以在DEC Alpha、MIPS与PowerPC架构上运行。 虽然由于人们对于开放源代码作业系统兴趣的提升，Windows的市场占有率有所下降，但是到2004年为止，Windows操作系统在世界范围内占据了桌面操作系统90%的市场。[4]
Windows系统也被用在低阶和中阶服务器上，并且支持网页服务的数据库服务等一些功能。最近微软花费了很大研究与开发的经费用于使Windows拥有能运行企业的大型程序的能力。
WindowsXP在2001年10月25日发布，2004年8月24日发布最新的升级包WindowsXP Service Pack 2。 微软最新的操作系统 Windows Vista（开发代码为Longhorn）于2007年1月30日发售[5]。Windwos Vista增加了许多功能，尤其是系统的安全性和网络管理功能。Windows Vista拥有界面华丽的Aero Glass。

苹果Mac OS

苹果Mac OS系列操作系统是苹果公司 (原称苹果电脑)给苹果个人电脑系列设计的OS。

未来
研究与建立未来的操作系统依旧进行着。操作系统朝提供更省电、网络化、华丽的使用者界面的方向来改进。Linux及一些类UNIX OS正努力让自己成为个人用户舒适的环境。GNU Hurd是一个企图完全兼容Unix并加强许多功能的微内核架构。微软Singularity是一个奠基于.Net并以建立较佳内存保护机制为目目标研究计划。

‘肆’ 计算机的发展阶段，特点，分类，应用及发展趋势

四个发展阶段接特点：

1、第一个发展阶段：1946-1956年电子管计算机的时代。1946年第一台电子计算机问世美国宾西法尼亚大学，它由冯·诺依曼设计的。占地170平方，150KW。运算速度慢还没有人快。是计算机发展历史上的一个里程碑。

2、第二个发展阶段：1956-1964年晶体管的计算机时代：操作系统。

3、第三个发展阶段：1964-1970年集成电路与大规模集成电路的计算机时代（1964-1965）（1965-1970）

4、第四个发展阶段：1970-超大规模集成电路的计算机时代。

分类：

计算机发展阶段的划分以元器件来划分的。分别为：

1、第一代:电子管。

2、第二代:晶本管。

3、第三代:中，小规模集成电路。

4、第四代:超大规模集成电路。

5、第五代:智能计算机(未来)。

三、电子计算机未来的发展趋势是：巨型化、微型网、网络化、智能化、多媒体化方向发展。

(4)电脑系统架构的发展方向扩展阅读：

巨型化是为了适应尖端科学技术的需要，发展高速度、大存储容量和功能强大的超级计算机。随着人们对计算机的依赖性越来越强，特别是在军事和科研教育方面对计算机的存储空间和运行速度等要求会越来越高。此外计算机的功能更加多元化。

多媒体化：传统的计算机处理的信息主要是字符和数字。事实上，人们更习惯的是图片、文字、声音、像等多种形式的多媒体信息。多媒体技术可以集图形、图像、音频、视频、文字为一体，使信息处理的对象和内容更加接近真实世界。

网络化：互联网将世界各地的计算机连接在一起，从此进入了互联网时代。计算机网络化彻底改变了人类世界，人们通过互联网进行沟通、交流（OICQ、微博等），教育资源共享（文献查阅、远程教育等）、信息查阅共享（网络、谷歌）等。

特别是无线网络的出现，极大的提高了人们使用网络的便捷性，未来计算机将会进一步向网络化方面发展。

计算机人工智能化是未来发展的必然趋势。现代计算机具有强大的功能和运行速度，但与人脑相比，其智能化和逻辑能力仍有待提高。

人类不断在探索如何让计算机能够更好的反应人类思维，使计算机能够具有人类的逻辑思维判断能力，可以通过思考与人类沟通交流，抛弃以往的依靠通过编码程序来运行计算机的方法，直接对计算机发出指令。

随着微型处理器(CPU)的出现，计算机中开始使用微型处理器，使计算机体积缩小了，成本降低了。另一方面，软件行业的飞速发展提高了计算机内部操作系统的便捷度，计算机外部设备也趋于完善。

计算机理论和技术上的不断完善促使微型计算机很快渗透到全社会的各个行业和部门中，并成为人们生活和学习的必须品。计算机的体积不断的缩小，台式电脑、笔记本电脑、掌上电脑、平板电脑体积逐步微型化，为人们提供便捷的服务。因此，未来计算机仍会不断趋于微型化，体积将越来越小。

操作系统是计算机发展中的产物，它的主要目的有两个：一是方便用户使用计算机，是用户和计算机的接口。比如用户键入一条简单的命令就能自动完成复杂的功能，这就是操作系统帮助的结果。

二是统一管理计算机系统的全部资源，合理组织计算机工作流程，以便充分、合理地发挥计算机的效率。操作系统通常应包括下列五大功能模块：

（1）处理器管理：当多个程序同时运行时，解决处理器（CPU）时间的分配问题。

（2）作业管理：完成某个独立任务的程序及其所需的数据组成一个作业。作业管理的任务主要是为用户提供一个使用计算机的界面使其方便地运行自己的作业，并对所有进入系统的作业进行调度和控制，尽可能高效地利用整个系统的资源。

（3）存储器管理：为各个程序及其使用的数据分配存储空间，并保证它们互不干扰。

（4）设备管理：根据用户提出使用设备的请求进行设备分配，同时还能随时接收设备的请求（称为中断），如要求输入信息。

（5）文件管理：主要负责文件的存储、检索、共享和保护，为用户提供文件操作的方便。

操作系统的种类繁多，依其功能和特性分为分批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统等；依同时管理用户数的多少分为单用户操作系统和多用户操作系统；适合管理计算机网络环境的网络操作系统。

‘伍’ 电脑系统的发展史

1.手工操作（无操作系统）：1946年第一台计算机诞生--20世纪50年代中期，还未出现操作系统，计算机工作采用手工操作方式。
手工操作方式两个特点：

（1）用户独占全机。不会出现因资源已被其他用户占用而等待的现象，但资源的利用率低。

（2）CPU 等待手工操作。CPU的利用不充分。
2.批处理系统：加载在计算机上的一个系统软件，在它的控制下，计算机能够自动地、成批地处理一个或多个用户的作业（这作业包括程序、数据和命令）。
联机批处理系统：首先出现的是联机批处理系统，即作业的输入/输出由CPU来处理。
脱机批处理系统：为克服与缓解，高速主机与慢速外设的矛盾，提高CPU的利用率，又引入了脱机批处理系统，即输入/输出脱离主机控制。
3.多道程序系统
多道程序设计技术

所谓多道程序设计技术，就是指允许多个程序同时进入内存并运行。即同时把多个程序放入内存，并允许它们交替在CPU中运行，它们共享系统中的各种硬、软件资源。当一道程序因I/O请求而暂停运行时，CPU便立即转去运行另一道程序。
多道批处理系统

20世纪60年代中期，在前述的批处理系统中，引入多道程序设计技术后形成多道批处理系统（简称：批处理系统）。
4.分时系统
由于CPU速度不断提高和采用分时技术，一台计算机可同时连接多个用户终端，而每个用户可在自己的终端上联机使用计算机，像独占机器一样(多用户分时系统是当今计算机操作系统中最普遍使用的一类操作系统)。
5.实时系统：实时系统在一个特定的应用中常作为一种控制设备来使用。
6.通用操作系统
操作系统的三种基本类型：多道批处理系统、分时系统、实时系统。
7.操作系统的进一步发展
进入20世纪80年代，大规模集成电路工艺技术的飞跃发展，微处理机的出现和发展，掀起了计算机大发展大普及的浪潮。一方面迎来了个人计算机的时代，同时又向计算机网络、分布式处理、巨型计算机和智能化方向发展。于是，操作系统有了进一步的发展，如：个人计算机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统等。

‘陆’ 计算机体系结构的发展历程

计算机系统已经经历了四个不同的发展阶段。 计算机系统发展的第三代从20世纪70年代中期开始，并且跨越了整整10年。在这10年中计算机技术又有了很大进步。分布式系统极大地增加亍计算机系统的复杂性，局域网、广域网、宽带数字通信以及对“即时”数据访问需求的增加，都对软件开发者提出了更高的要求。但是，在这个时期软件仍然主要在工业界和学术界应用，个人应用还很少。这个时期的主要特点是出现了微处理器，而且微处理器获得了广泛应用。以微处理器为核心的“智能”产品随处可见，当然，最重要的智能产品是个人计算机。在不到10年的时间里，个人计算机已经成为大众化的商品。
在计算机系统发展的第四代已经不再看重单台计算机和程序，人们感受到的是硬件和软件的综合效果。由复杂操作系统控制的强大的桌面机及局域网和广域网，与先进的应用软件相配合，已经成为当前的主流。计算机体系结构已迅速地从集中的主机环境转变成分布的客户机/服务器(或浏览器/服务器)环境。世界范围的信息网为人们进行广泛交流和资源的充分共享提供了条件。软件产业在世界经济中已经占有举足轻重的地位。随着时代的前进，新的技术也不断地涌现出来。面向对象技术已经在许多领域迅速地取代了传统的软件开发方法。 软件开发的“第四代技术”改变了软件界开发计算机程序的方式。专家系统和人工智能软件终于从实验室中走出来进入了实际应用，解决了大量实际问题。应用模糊逻辑的人工神经网络软件，展现了模式识别与拟人信息处理的美好前景。虚拟现实技术与多媒体系统，使得与用户的通信可以采用和以前完全不同的方法。遗传算法使我们有可能开发出驻留在大型并行生物计算机上的软件。

‘柒’ 计算机系统结构的发展

冯·诺依曼计算机的主要特点是：存储程序方式；指令串行执行，并由控制器加以集中控制；单元定长的一维线性空间的存储器；使用低级机器语言，数据以二进制表示；单处理机结构，以运算器为中心。
改进后的冯·诺依曼计算机使其从原来的以运算器为中心演变为以存储器为中心。从系统结构上讲，主要是通过各种并行处理手段高提高计算机系统性能。
软件、应用和器件对系统结构发展的影响
软件应具有可兼容性，即可移植性。为了实现软件的可移植性，可用以下方法：
模拟：用软件方法在一台现有的计算机上实现另一台计算机的指令系统，这种用实际存在的机器语言解释实现软件移植的方法就是模拟。
仿真：用A机（宿主机）中的一段微程序来解释实现B机（目标机）指令系统中每一条指令而实现B机指令系统的方法称仿真，它是有部份硬件参与解释过程的。
一般将两种方法混合作用，对于使用频率高的指令用仿真方法，而对于频率低而且难于仿真实现的指令使用模拟的方法加以实现。
采用系列机的方法，可以这么说，系列机的系统结构都是一致的，如我们使用的INTEL 的80X86微机系列及其兼容机，系统结构都是一致的，当然在发展过程中它的系统结构可以得到了新的扩充，比如原来的586机器不支持MMX多媒体扩展指令集，但是后来的芯片中扩充了这些指令，使指令系统集扩大，但它们仍是同一系列的机器。这种系列机的方法主要是为了软件兼容。如上面的扩展指令，将使得以后针对这些指令优化的软件不能在以前的机子上运行（或不能发挥相应功能）导致向前兼容性不佳。但重要的是保证做到向后兼容，也就是在按某个时期推到市场上的该档机上编制的软件能不加修改地在它之后投入市场的机器上运行。
在系列机上，软件的可称植性是通过各档机器使用相同的高级语言、汇编语言和机器语言，但使用不同的微程序来实现的。
统一标准的高级语言
采用与机器型号无关的高级程序设计语言标准如FORTRAN、COBOL等，这种方法提供了在不同硬件平台、不同操作系统之间的可移植性。
开放系统：是指一种独立于厂商，且遵循有关国际标准而建立的，具有系统可移植性、交互操作性，从而能允许用户自主选择具体实现技术和多厂商产品渠道的系统集成技术的系统。
应用需求对系统结构发展的影响
计算机应用对系统结构不断提出的基本要求是高的运算速度、大的存储容量和大的I/O吞吐率。（我们要更快的主板CPU和内存、我们要更大的硬盘我们要更大的显示器更多的色彩更高的刷新频率...这就是需求）
计算机应用从最初的科学计算向更高级的更复杂的应用发展，经历了从数据处理、信息处理、知识处理以及智能处理这四级逐步上升的阶段。
器件对系统结构发展的影响
由于技术的进步，器件的性能价格比迅速提高，芯片的功能越来越强，从而使系统结构的性能从较高的大型机向小型机乃至微机下移。
综上所述：
软件是促使计算机系统结构发展的最重要的因素（没有软件，机器就不能运行，所以为了能方便地使用现有软件，就必须考虑系统结构的设计。软件最重要）
应用需求是促使计算机系统结构发展的最根本的动力（机器是给人用的，我们追求更快更好，机器就要做得更快更好。所以需求最根本）
器件是促使计算机系统结构发展最活跃的因素（没有器件就产不出电脑，器件的每一次升级就带来计算机系统结构的改进。没看见上半年刚买的机子，下半年就想把它扔进历史的垃圾堆么^_^，所以器件最活跃）。