计算机硬件的联系范文

计算机硬件的联系篇1

【关键词】硬盘保护系统；机房管理维护；数据保护

伴随计算机技术的迅速发展，大量计算机机房为满足实践教学需要应运而生，机房建设完成之后，一个现实的问题摆在了我们眼前，面对上百台的计算机，如何能够高效率的管理维护，让这些计算机软硬件设备时刻保持良好的状态，更好的为教学服务呢？计算机机房的管理是一个系统而具体的综合问题，在本文中主要是在硬盘保护系统下，如何利用硬盘保护系统，提高管理维护效率。

一、机房管理的意义和内容

1.机房管理的意义

随着信息时代的发展，计算机已广泛应用于各个行业中。高校计算机机房是计算机教学的一个重要场所，它不仅承担着上机教学的任务，还承担着计算机等级考试、认证考试、对外培训等任务。然而随着计算机的高频率使用及机器的老化，人为破坏及病毒等原因，经常会出现系统崩溃、频繁的死机等现象，因此机房加强管理，定期维护显得格外重要。

2.机房管理的内容

机房管理牵涉面非常广，硬件设备的配置、维护及故障检修、机房内部局域网和应用软件的安装和维护、用电的安全保障、机房环境等都属于机房管理的内容。因此，机房管理是一个完整的系统工程。

二、机房管理维护技术

通常机房的维护技术主要有硬件保护法和软件保护法两种，软件保护法的大部分保护功能是在操作系统的基础上实现，但由于Windows操作系统本身存在很多安全漏洞，无法抵挡恶意攻击或人为破坏，而且无法保护CMOS和硬盘分区等信息。硬件保护法保护范围较广，但对计算机性能有一定影响（随着计算机性能的不断提高影响会越来越小）。目前多数大型机房均采用两者结合的方法，通过在计算机中安装还原卡和配套软件系统对机房进行管理与维护。

1.计算机软硬件配置及使用情况

以宁夏广播电视大学机房为例，该机房于2011年10月投建，是分4个机房拥有138台计算机，所有计算机均为当时主流配置，CPU为3。2G，2G内存，320G硬盘。该机房是面向开放教育教学、考试及教育部公共基础课考试需要。这样在计算机中需安装多种大型应用软件以满足各专业不同的需要，操作系统为WindowsXp、Windows2003及Windows2000，软件有办公软件、机械类制图软件、动画图像制作软件、会计模拟实验室等。由于使用频率高，开放时间长，机房管理员每天都要面临由于用户误删除系统文件造成的系统瘫痪，各种计算机病毒的入侵等众多问题。

2.应用联想硬盘保护对计算机进行管理维护

由于计算机机房的使用者是学生，而学生上机存在以下几个问题：

（1）操作不熟练，易误删除部分系统文件，导致系统无法正常运行；

（2）携带有病毒的小软件或者小游戏进入机房，使系统感染病毒，破坏整个机房网络；

（3）恶意破坏者，如故意破坏系统注册表等。

因此许多学校采用保护卡技术来解决机房中的维护问题，一般保护卡的解决方案为：在机房中的每台计算机装上保护卡后，单机的系统及应用软件能受到保护，学生误操作后，开机即能恢复到系统设定的初始状态，它的设计出发点是对单机如何进行有效的保护。但在学校机房实际维护中，事实上是一个综合、整体的维护过程，而不仅仅是一个系统保护问选择适合的硬盘还原卡对电脑进行保护，不管学生如何对计算机系统进行操作，例如：对硬盘格式化、重新分区，对应用工具软件永久性删改、恶性破坏，应用低级格式永久性破坏，不正常关机，任何非法操作、加密、锁定、恶性监控以及由于以上操作造成的后果包括系统崩溃，还原卡均可在所需的任一时间进行还原或立即还原，恢复系统原设定状态，使计算机完好无损。宁夏电大使用的联想硬盘保护系统具有以下优点：

能够同时给机房中的多台计算机（最多可达二百台）进行系统、软件的快速部署，整个复制所花的时间比手工安装好一台计算机系统的时间还要短。

允许管理员一次性给机房中所有计算机分配好IP地址和计算机名。

保护系统远离病毒和恶意破坏的困扰，极大地降低管理员维护机房计算机的难度。

能够保护机房用户常用的多种操作系统（其中包括Windows XP，Windows Vista，Windows 7，Windows Server 2003及Windows Server 2008操作系统）。

能够保护每台计算机上的CMOS参数不被恶意破坏。

允许管理员在每台计算机上安装多个完全隔离的系统，相当于把这些不同的

系统安装在完全不同的计算机上一样，从而实现一台计算机当多台计算机使用。

可以使计算机能够快速还原至先前受保护状态，大大减少管理员对机房众多计算机的使用维护工作量。

允许管理员使用智能同传的方式为机房内的所有计算机部署增量数据，如安全补丁、新增的软件或数据文件等。

允许管理员远程监控和管理所有计算机的软硬件资产。

3.硬盘数据保护

（1）利用联想硬盘保护系统保障系统安全高效

机房管理员可随意选择一台已经安装硬盘保护系统的学生用机进行机器初始化安装，把它作为“母机”。开机按“HOME”键进想硬盘保护系统，选择网络设置您可以根据需要修改本机的网络设置，包括IP地址、子网掩码、网关及分组名等设置。选择“修改分区”项，将要安装软件的分区（如WinXp），选择“不保护”项，其它分区可以选择“快速恢复”。重新启动计算机后便可在系统中安装软件。软件安装完毕后重新启动计算机，再次进入硬盘保护系统将分区改为“快速恢复”。这样就成功了这台计算机的系统及硬盘数据保护设置。

（2）利用联想网络同传系统维护整个机房

联想的网络同传系统，它能大批量地完成整个计算机机房系统及软件的安装或更新，这点对维护整个机房的系统来说尤其重要。重启刚才已经做好的计算机，按F4进入网络同传界面，选择作为“发送端”。通过网络同传，将发送端的“硬盘数据”、“CMOS参数”同步到接收端，并可以对接收端进行IP地址、计算机名分配以及按机房使用方案对网段内的所有接收端进行分组设置。通过一次网络同传把机房内百余台机器硬盘数据复制成与发送端一模一样，时间需要根据硬盘中的有效数据和网络情况而定，半小时至一个半小时不等。客户端的机器名和IP地址是唯一的，因为该管理系统会根据用户在对拷前的网络参数设置中提供的起始机器名和起始IP地址为每台机器自动生成机器名和IP地址，确保不会出现机器名重复或IP地址冲突的问题。

（3）通过联想网络控制工具进行维护与控制

联想网络控制工具是一款综合性网络控制软件，结合了远程控制、远程计算机管理，并附带“联想硬盘保护系统”部分控制接口功能。

“联想网络控制工具”软件可以对被控端计算机进行完整的软件、硬件资产监控及管理，方便网络管理员及时了解、监控网络内所有被控端计算机的相关配置与变更等情况；并且可以对任意被控端进行远程遥控，以及被控端管理。此外，配合“联想硬盘保护系统”，可以更加方便的管理被控端计算机的多操作系统引导和开机设置，实现对远程计算机更全面的控制。

功能特性：

对已登录控制端的一台或多台被控端计算机进行远程重启、关机、唤醒操作。

监控被控端计算机的软件、主要硬件资产的变更情况，当被控端计算机硬件资产发生变化时，可自动识别，并报警至控制端管理员。

对于软件、主要硬件资产发生变更的被控端计算机，可方便快捷的执行资产更新操作。

随时对被控端计算机的软件、硬件资产情况进行全面完整而又方便的查看，当发现资产变动时，可提供详细变更情况供查询。

所有被控端计算机的资产内容和变更过程，都会详细记录到数据库中，以备管理员查询使用。

强大的日志管理查询组件，全面记录所有被控端的远程控制及资产变更情况，所有日志记录可进行自定义条件查询，使管理员对网络内各被控端计算机的运行状态一目了然。

数据库采用操作系统已具备的ODBC驱动程序进行访问，从而无需安装其它数据库组件。

当被控端计算机已安装“联想硬盘保护系统”时，可以同时设定其下一次启动时所需进入的操作系统，方便多操作系统的引导控制。

当被控端计算机已安装“联想硬盘保护系统”时，可对其硬盘的每个分割区中所安装的操作系统进行资产监控。

强大的远程协助功能，可以对任意在线的被控端进行屏幕查看以及远程遥控；从而了解被控端正在进行的程序，以及强制操作被控端。

分组管理，控制端可以对所有被控端计算机进行分组，从而实行分组管理，使用不同的命令，操控不同组的被控端。

时间同步及文件发送等基本功能，使用方便。

强大的数据安全管理，控制端可以操控任意被控端进行“快速保存”、“快速恢复”，从而保护被控端的系统以及数据安全。

控制被控端快速进入“网络同传”功能，可以进行方便的按组网络同传。

4.使用中遇到的问题及部分解决办法

联想硬盘保护系统提供了强大且实用的功能极大的简化了机房管理员的工作，管理员在装有管理端的机器上便可完成所有操作，不但减少了在每台客户端进行修改操作的重复劳动，也缩短了机器的维护周期，提高机房的使用效率。但是在使用过程中仍然遇到一些问题。

（1）由于教学的需要，部分机房的计算机是安装的双系统（WindowsXp和Windows 2003），如果要把这个机房做成单系统（如WindowsXp），在网张同传时一定要选择全盘同传，否则同传完后系统会显示分区不一致。

（2）该管理系统会根据用户在对拷前的网络参数设置中提供的起始机器名和起始IP地址为每台机器自动生成机器名和IP地址，确保不会出现机器名重复或IP地址冲突的问题。但是由于有些软件对于计算机名有特殊要求（如有的要求要大写，有的要求不能大写），在安装软件中我们必须要详细了解软件安装要求。要注意在操作系统中是无法更改计算机名或是IP，必须进入硬盘保护系统中的“网络设置”中更改。

（3）公共机房经常承担教育部考试及期末考试任务，每种考试所使的程序软件都不一样，所以考试之前需要机房管理员把本次考试所使用的程序软件安装到计算机上。考试结束后又要将系统恢复到教学使用状态。为了既不影响考试也不影响正常教学，这就需要在要组织考试的机房准备两台计算机，一台计算机是考试用的系统，另一台计算机是正常教学使用的系统，这样我们就可以只维护一台计算机，然后同传就根据需要完成整个机房的维护。

（4）在使用联想网络同传系统中仍存在一些无法解决的问题，由于每学期教学安排不一样，会出现需要增加软件的情况，在网络同传时选择智能同传时，由于没有增量同传功能只能把C盘中的数据全部同传，这样增加了同传的时间。

参考文献

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[3]黄国凡，刘海伟.高校图书馆硬盘保护卡的应用[J].龙岩师专学报，21，2：128.

[4]李振美.高等院校中公共机房的管理与维护[J].电脑知识与技术，2005，12：87.

[5]邓业城.浅论基于局域网的计算机机房管理维护[J].计算机光盘软件与应用，2012（2）.

计算机硬件的联系篇2

关键词：系统能力培养；应用型计算机专业；教学改革

1概述

随着移动互联网、物联网、云计算和大数据等新一代信息技术的兴起，大量智能硬件如智能手机、传感器、电子标签、可穿戴设备等进入到人们日常生活中，计算机科学与计算机产业正在发生深刻的变革，需要一大批“综合应用硬件和软件进行计算机系统设计”的卓越工程师。因此，对计算机专业人才的培养要求正在由“程序”设计向“系统”设计层面转移。ACM和IEEE联合公布的CS2013计算机科学课程指南特别强调加强系统能力的培养。教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会提出：计算机专业人才应具备四大专业能力，包括计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力、系统能力，其中系统能力占总能力点的75%。因此，在移动互联时代，培养具备系统能力的计算机专业人才已成为国内外教育专家的普遍共识。吉林大学珠海学院是广东省普通本科高校向应用型本科高校转变的试点单位，顺应产业转型升级和创新驱动发展需求，围绕区域经济社会发展战略重点，实施了面向系统能力培养的计算机专业应用型人才培养模式，纠正学生“欺软怕硬”的学习观念，提高学生软硬件协同设计的能力，培养学生成为一名具有系统能力的“软硬件贯通”的计算机专业创新人才。

2课程体系的构建

计算机专业传统课程体系是按照层次结构划分各门课程，无意中割裂了计算机系统各个层次之间的关联，客观上导致了每门课程只是关注各自的知识体系的完整性，课程讲授内容是相互独立的。学生虽然学习了各门课程中计算机系统的相关知识，但是就如“盲人摸象”一样，很难形成一个对计算机系统的整体认识。所以面向系统能力培养的课程体系需要重构培养学生对计算机系统认知、分析、设计和应用能力的教学模块，其中最关键就是要求学生能以程序员的视角理解计算机硬件设计，从硬件设计者的角度理解程序的执行，掌握计算机系统各抽象层的实现及其相互转换机制、计算机软硬件间的关联关系及相互影响。我们分析了应用型计算机专业学生所需知识结构，坚持“因材施教，分类指导”的指导方针，制订了注重系统能力培养的课程体系：一是专业基础课程，如数字逻辑设计、程序设计基础等；二是专业核心课程，如计算机组成与结构、操作系统、计算机系统综合课程设计等；三是专业应用课程，如嵌入式系统设计、嵌入式操作系统、智能手机软件设计、物联网控制技术等。作为一所应用型本科高校，考虑学生实际情况和培养目标，没有设置编译原理、形式语言与自动机等理论性较强的课程。

3课程教学内容的调整

计算机系统由于涉及多门计算机专业的软、硬件课程，知识体系庞大，各门课程的教学内容交叉多。所以计算机系统能力建设需要多门课程之间的衔接与联动，仅仅对某一门课程进行教学内容调整并不能取得良好效果，我们确定要以数字逻辑设计、计算机组成与结构、操作系统等课程作为主线，将所有与计算机系统密切相关的课程都有机串联融合起来，构建基于课程群的系统能力建设模式。课程教学内容的调整思路是：从程序设计视角出发，改变传统软硬件分离的教学方法，理顺各层次课程之间的衔接关系，改变各门课程知识结构离散、部分内容重叠的现象，给学生提供了一个完整而清晰的学习路线。数字逻辑设计课程的教学重点在逻辑器件应用和数字系统设计能力。因此，以组合逻辑与时序逻辑作为基础，加入FP⁃GA设计知识，引入EDA设计工具和Verilog硬件描述语言，加强以计算机功能部件作为设计实例的教学，能设计基本逻辑部件与组件如编码器、译码器、计数器、寄存器、多路选择器、算术逻辑运算单元等，掌握复杂系统状态机设计能力和时序分析能力，为计算机系统的设计打下基础。计算机组成与结构课程重点解析计算机硬件系统基本组成、运行原理和协同工作机制，分析计算机组成对系统性能的影响，阐述计算机系统的基本设计方法，帮助学生建立计算机整机系统的概念。课程教学需增加有关计算机硬件系统、操作系统、软件系统如何协同工作的知识点，例如将指令执行过程和异常、中断、存储访问、I/O访问等重要概念和技术结合起来进行介绍；讲述与程序设计有密切关系的体系结构内容，如数据表示、信息存放、操作数寻址、过程调用、程序访问局部性等。操作系统课程的理论教学定位于操作系统的组成及运行机理，侧重从系统软件角度管理计算机软硬件资源，以Linux为例讲述操作系统的基本概念和方法、设计原理和实现技术，主要内容包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理、系统调用与中断处理、任务调度和切换等知识点，特别需强调软硬件依赖关系和协同工作机制，即操作系统与CPU之间在中断、同步等方面的衔接关系。

4课程教学方式的改革

计算机系统课程如果按照传统教学方式，一般是先在课堂讲授相关理论知识，再到实验室做实验。由于计算机系统各层次课程涉及的知识点十分繁杂而抽象，学生只会越学越觉得计算机系统高深莫测，既枯燥无味又不容易掌握，久而久之就会产生对硬件的畏难情绪，而且在实验之前还需要花费时间进行复习。计算机系统课程教学借鉴CDIO工程教育模式，以解决“教师本位”向“学生本位”转变的问题，将课堂教学与实验教学融为一体，采用“做中学”和“按需教”的教学组织模式。其目的就是通过对计算机系统课程的教学与实验环节的一体化设计，综合设计教学与实验内容，使学生在“做”的过程中，通过自己的动手体验，通过自己对知识的获取、归纳与总结，能够深刻理解计算机系统整体概念，获得远超课堂教学的教学效果。计算机系统课程将采用“项目驱动、案例导向”的教学模式进行启发式教学，以计算机系统设计项目为手段，采用FPGA+ARM+Linux作为统一实验平台，按照“基本逻辑部件、计算机功能部件、计算机综合系统”的思想逐层开展，将计算机系统设计实践完整地贯穿于各层次课程之中，构建了一个阶段化、层次化、系统化的教学实验体系，形成“学习、构思、设计、实现”的CDIO工程教育完整过程。首先，数字逻辑设计课程需要从门电路开始来设计基本逻辑部件如译码器、选择器、寄存器等，使学生能熟悉EDA设计的全过程；然后，计算机组成与结构课程通过计算机功能部件如运算器、控制器、存储器和I/O接口的设计，锻炼学生的工程实践能力；最终，计算机系统综合课程设计则增加指令系统、中断、数据通路的设计，并将计算机各功能部件通过总线互联为一个完整的计算机系统，使学生全面理解计算机系统层次结构，理清软硬件之间的联系，加深对计算机整个系统的理解。

5结论

在移动互联时代，计算机专业人才培养由强调程序设计变为强调系统设计，学生是否能够建立计算机系统观、具备计算机系统设计能力是计算机专业创新人才培养关键标志。我们根据学校发展定位、师资学生情况和课程建设现状，重新规划计算机系统课程体系，调整优化教学内容和教学方式，将系统能力的培养落实到计算机专业教学实践中。计算机系统能力的培养是一项系统工程，面向系统能力培养的教学改革仍需要在实施过程中不断进行完善。

参考文献：

[1]教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会.高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养[M].北京：机械工业出版社,2010:19-20.

[2]王志英,周兴社,袁春风,等.计算机专业学生系统能力培养和系统课程体系设置研究[J].计算机教育,2013(9):1-6.

[3]高小鹏.计算机专业系统能力培养的技术途径[J].中国大学教学,2014(8):53-57.

[4]刘卫东,张悠慧,向勇,等.面向系统能力培养的计算机专业课程体系建设实践[J].中国大学教学,2014(8):48-52.

[5]袁春风,陈贵海,黄宜华,等.计算机组织与系统结构课程的教学现状和改革思路[J].计算机教育,2009(16):153-156.

计算机硬件的联系篇3

关键词：硬件课程；内容衔接；优化整合；模块化

1 背景

计算机技术的发展是以电子技术为基础，以硬件技术为前提，这给计算机专业硬件系列基础课程内容的教学提出了更新、更高的要求。高等院校已经普遍认识到计算机专业硬件课程教学的重要性。在教学过程中，教师采用各种方式进行相关课程的教学改革，更加注重课堂教学的效果，学生学习硬件知识的主动性比以前都有所提高，这个势头令人欣喜，但是师生们共同的付出与期望回报的目标相比，还相距甚远。究其原因，课程之间内容的衔接和整体优化问题值得我们从事硬件系列基础课程教学的同行们得以深思。

目前高校计算机专业硬件系列基础课程主要包括：电子技术、数字逻辑、汇编语言程序设计、计算机组成原理、微机原理和接口技术等。这些课程虽然特点不同，各有侧重，但它们不仅存在前后衔接的层次关系，而且存在相互渗透的交叉关系。在教学过程中，由于过分强调某一门课的完整性和独立性，忽略了课程之间内容的衔接和整体优化[1]，这严重影响了硬件课程教学效果的提高和专业人才培养的质量，必须采取相应的措施扭转这种倾向。近几年，我们在教学过程中针对这些问题，采取了相应的对策，收到了非常好的教学效果。

1 计算机硬件系列基础课程教学中存在的主要问题

1.1 课程间缺乏有机联系，学生不能驾驭整个知识体系

高校计算机硬件系列基础课程，学生要经过若干个学期学习，才能掌握其内容。硬件系列的每门课之间既相互联系，又相互独立，各自的内容也比较多，教师在教学过程中往往只注意到每门课的重点，而没有关注各门课之间的联系[2]。对于学生而言，对各门课的知识理解尚且不深，运用也不熟练，他们只能在每门课各自的范围内看到一个个不太完整的计算机硬件系统的模型。有的课程理论性太强而显得抽象，有的则是知识点太多而容易顾此失彼，这使得学生难以将几门课程的内容相互融会贯通，无法全面了解计算机硬件系统的组成、结构及功能。

1.2 过分强调各门课的完整性和独立性，部分内容交叉重复

计算机硬件系列课程从知识结构上看，它是构成计算机系统知识中物理结构及体系结构的完整的知识模块，在教学过程中应该从全局考虑，将其作为一个整体统一安排，而目前计算机硬件系列基础课程教学中，大多数教师存在过分强调每门课程的完整性和

独立性，忽视了课程之间内容的衔接和知识的整体优化，导致有些教学内容重复，而有些应该讲授的内容却被忽略掉，导致教学效果不好。例如，在电子技术课程中花费大量的时间进行电路的化简、计算，却没有时间来分析二极管、三极管的特性和A/D和D/A转换的工作过程，而这些内容对计算机的后继课程是相当的重要。又如，在汇编语言程序设计课程中，教师过分强调用汇编语言如何编写复杂的循环、分支程序，如何用汇编语言来实现C中那些求最大公约数、最小公倍数以及排序、查找算法。而忽略了这门课程承担着一个重要的任务，它是为计算机组成原理、微机原理与接口技术等课程的学习提供一些基础知识，要让同学们通过这门课的学习，建立起内存的空间概念，了解指令系统如何组成，只有掌握这些知识，后继的课程学起来才能循序渐进。再如，像中断系统和存储器系统，在计算机组成原理、微机原理与接口技术、汇编语言程序设计等课程中都涉及到，而教师讲解都不完整，学生在学习过程中既感觉重复，又似懂非懂。诸如此类的问题很多，在此不一一列出。

1.3 硬件师资力量薄弱

目前，高校相当一部分计算机硬件系列基础课教师是从学校毕业直接进入高校教师队伍，他们经历读硕或读博的过程，本身接受的是精英教育，习惯从书本到书本，从理论到理论。工程实践的经历与经验较少，教师本身对工程实践经验匮乏。例如，有些从事硬件教学的教师对硬件的时钟、脉冲宽度、三态门、总线周期等基本概念及相互关系，并非全面、真正地掌握，这些直接影响硬件的课程教学，同时导致他们对教材的再处理能力下降。有的教师只能照本宣科，至于自己所讲的内容在整个课程体系中到底占据什么样的地位，有什么样的作用，都不了解。另外，学生们当初对这些年轻的高学历教师寄予厚望，实际的教学效果欠佳，严重影响了学生们的学习兴趣，自然学习硬件的积极性就下降了。

2 解决问题的途径

针对以上在硬件基础系列课程教学过程中普通存在的问题，根据我们平时在教学中的经验和体会，笔者提出以下几点建议，旨在提高硬件基础课程的教学质量，供同行们参考。

2.1 注重硬件课程之间的联系，对硬件系列课程内容进行整体优化

如果能很好地解决硬件系列基础课程内容之间衔接的问题，就可以提高授课效率，同时能改善教学效果。我们采取将相关性较强的课程组合在一起构成一些知识模块，这样能较好地解决课程内容整体优化问题。例如，将数字逻辑与电子技术合并(并非合成一门课)构成电子技术知识模块，将相关课程的教师组织在一起进行讨论，确立各门课的授课内容，构建知识的前后衔接，写出相应的教学计划和实践教学环节大纲，这样既可以使学生受到完整的电子技术综合能力设计的训练，又避免了某些内容重复讲授。又如，将汇编语言程序设计、微机原理与接口技术及计算机组成原理合并构成计算机应用技术知识模块，进行知识组合。汇编语言程序设计不再是一门独立的学科，它是计算机组成原理和微机原理与接口技术等课程的先导课程，与其他课程有着密不可分的联系，通过这三门课的教学，逐步揭示计算机硬件系统的基本工作过程。如果能从整体上把握教学，就可以让学生了解硬件系统完整的工作原理，在基础层次上彻底了解硬件系统。对于这几门课程，主要整合方式有：

1) 把汇编语言程序设计和计算机组成原理结合，侧重于计算机硬件的五大部件、寻址方式和指令系统的理论性教学[3]。这样有利于把计算机组成原理中介绍的一般性的知识和具体的微机系统联系起来，给学生打下牢固的理论基础。

2) 把汇编语言程序设计和微机原理与接口技术相结合，侧重于硬件编程能力的培养。这样有利于学生透彻地了解微机系统，并具备扎实的硬件编程能力，有利于单片机和嵌入式等后继相关课程的学习。

通过上述结合，对课程内容进行了精练，避免大量的内容重复，同时也解决了课时少和内容多之间的矛盾。

2.2 加强实践教学，拓展学生的创新思维能力和动手能力

计算机硬件系列课程教学由于课时的限制，我们采取在实验课上只安排一些重点实验，部分容易操作的实验由学生课后完成，实验课后组织同学进行分组集中汇报。近两年，我们将大二、大三的每个学期的最后一周安排成实践周，进行一些综合设计性训练。例如，大二的第一学期，我们会在电子技术和数字逻辑课程结束后，提出一些选题，将学生分组，让学生进行综合设计。同学们看到自己设计的表决器电路、信号灯控制系统，在Verilog HDL中的仿真结果和实际系统完全一致，产生巨大的成就感。再如，在汇编语言程序设计和计算机组成原理完成后的实践周里，我们的同学设计出了多条指令的微程序将其存到EPROM中，然后用汇编语言编写相关的应用程序，调用自己编写的微程序，看到预期的结果，他们终于明白了，为什么汇编中自己不能随心所欲地造指令格式。这些都证明了实验课和硬件理论课处于同等重要的地位。

学习之余，我们鼓励学生积极参加第二课堂的学习活动，组织电子设计竞赛课外活动小组，鼓励学生积极参加各种竞赛，接收本科生参与教师的科研课题，如暑期创新实验等。在近几年的电子设计大赛中，学生也收获了不少奖项。2011年10月，在安徽省“炜煌杯”大学生单片机应用技能大赛中，我院派出的6支代表队中，一支队伍取得一等奖、一支队伍取得二等奖、四支队伍取得了三等奖的好成绩，并且还荣获了最佳组织奖、团队二等奖等。

实践证明，上述做法对我们计算机专业学生扎实掌握计算机硬件系列课程的知识，提高他们的学习兴趣起到一个非常重要的作用。在近几年毕业论文的选题中，我们看到了一个非常喜人的现象，选择硬件课题的学生呈逐年上升的趋势，这说明学生们已经有实力控制硬件了。

2.3 加强师资队伍建设

要培养适应信息化社会所需要的创新人才，教师首先要有创新性，要对学科专业知识有独到认知与领悟，为此需要教学和科研相长。要做好一个教师，不能只研究教学法，最根本的是要把教的东西搞透，做到深入浅出，才能把课讲好讲活。教师好不好的标准，十分重要的一条是看他在科研上有没有成绩，课上有没有启发性的东西。有一流的科研，才有一流的教学水平。教师教学也不能锁定在一门课程上，甚至固定在一本书里，鼓励教师分别在硬件系列课程、软件系

列课程中交叉上课，进而软硬件课程交叉。

为了提高教师自身的素质，我校鼓励教师积极申报各种纵向和横向课题，通过参与科研项目，提高自己的动手能力。另外，学校有计划地把教师送到一些开发公司、企业和科研单位，直接参与计算机产品的应用开发。例如，我们多次利用暑假派出一些教师参加由计算机实验仪器生产商组织的产品研发研讨班，通过这样的研讨，教师的视角高了，对原理的理解更透了，讲起课来不再空乏无味，因为他们有来自现场的实例，有更高层次的研发视角，同学们学习相关课程的兴趣也浓了。同时，教研组安排有实力、有经验的老教师帮助经验少的年轻教师，安排年轻教师给老教师带实验、当助教，年轻教师的业务水平提高更快。

要想培养出优秀的学生，这对教师提出了更高更具体的要求:

1) 教师应具有广泛的知识面、深厚的专业知识，在科研工作中不断地提高自己的业务能力；

2) 实行开放式教学模式，将单一的课堂讲授扩大到学生自学、讨论、科研和实践中；

3) 实行启发式和讨论式的教学方法，来激励学生的求知欲和想象力，发展学生的求异思想。这些要求都是我们教师要去身体力行的。

2.4 加强协作精神的培养

计算机学科知识和技术更新速度快，需要人与人广泛地合作与交流，为此在教学工作中，我们不论年老年少，不论知识层次如何，良好的合作与协作会使我们知识更加丰富。

3 结语

计算机技术是迄今为止发展最为迅猛的一个技术领域，这给计算机硬件系列课程的教学提出了更高更具体的要求，但计算机硬件课程的教学改革是一个系统工程，需要长期的大量的实践才能逐步达到目标。本文仅是笔者多年在计算机硬件系列基础课程的教学过程中收获的一些教学经验和体会，希望这些认识能对计算机硬件系列课程的教学改革有所帮助。

计算机硬件的联系篇4

【关键词】高校；计算机硬件；课程教学

随着我国计算机控制技术的提高，社会中对计算机硬件专业人才需求也是越来越大，因此在高校教学中，应该改进其计算机硬件课程教学模式，提高学生对计算机硬件知识的掌握能力以及实践应用能力，提高计算机硬件课程的教学质量。本篇就主要探讨改进计算机硬件课程教学的实践策略，以下就做具体介绍：

一、高校计算机硬件课程教学现状

（1）教师存在的问题。绝大多数的教师在计算机硬件课程教学中，不仅缺乏对硬件产品的研发实践经验，计算机硬件课程教学中，理论性强、应用广还与实践联系紧密，而且由于现在计算机硬件的更新换代速度快，故此在教学中教师对计算机硬件的掌握程度较低，因此在对学生教课中不仅不能激发学生兴趣，还将会降低课堂教学的质量。

（2）缺乏实践教学。对于计算机硬件课程教学中，其作为一门技术型实践性很强的基础课程，教学中会因为课时限制以及一些客观条件的限制，使得在教学中缺乏实践教学的应用，不仅不能很好的培养学生的硬件动手能力，也不能激发学生的硬件学习兴趣，还有就是会降低学生对计算机硬件知识的理解能力，这些都将会影响高校学生在计算机硬件知识方面的提高。

（3）硬件课程体系不完善。对于当前高校的计算机硬件核心课程中，不仅包括《数字逻辑》、《计算机组成原理》等课程，同时计算机硬件也是教育可以教学中的核心课程，针对目前高校教学中，其课程结构不合理。并且在硬件核心课程中，不仅缺乏联系，而且课程教学之间结合也不够严密，硬件课程知识中对于一些知识点又出现重复教学的弊端，这些问题都将给高校计算机硬件课程教学带来一定困难，降低计算机硬件课程教学质量。

二、高校计算机硬件课程教学改革措施

（1）教学体系的改善实践。针对高校中计算机硬件课程，应该从整体上把握硬件课程的体系结构，并且能够遵从“循序渐进，由浅入深”的原则，将计算机硬件体系划分为基础、应用以及提高这3个层次，分别用来提高学生的计算机硬件知识；在教学中教师应该注重培养学生的实践能力以及创新意识，教学中教师应该为辅，学生应该为主，加强学生综合运用知识解决问题的能力，提高学生对计算机硬件的实践技能，可以有效发挥学生在计算机硬件学习中的主观能动性。

（2）改善教师水平。对于课程教学中，教师要经常和学生进行互动，并且还可以灵活采用网上答疑以及在线测试等教辅手段，促进学生在计算机硬件学习中的提高，提高学生的学习效率，激发学生的学习兴趣。强化实践教学，开展综合性课程设计，应用现代教育技术实施到计算机硬件课程教学中。利用现代化教学手段进行硬件课程教学，在改变教学手段的同时，也可以有效改进教学过程，提高学生的计算机硬件知识水平，扩展硬件课程体系，使学生学到最新的硬件技术知识，强化学习的计算机硬件课程教学效率。

（3）改善教学方式实践。在教学中，可以采取启发式教学，针对计算机硬件教学，教师应该培养学生的独立思考于解决问题的能力，例如在课堂中讲汇编语言程序设计的时候，教师可以要求学生编写一段硬件程序，引导学生做一些对于硬件接口芯片的扩充实验不仅会加深学员对汇编语言的理解，还可以激发学生的学习热情。

针对实践教学中，可以根据现阶段学生学flas设计与制作课程，使学生制作一个渐变式折扇打开动画，如下图1中就是折扇打开到一半的状态：

图1打开折扇的flas

教师还应该仔细设计实验环节，增加实践教学课时，丰富实践教学内容，提高硬件实践教学在学生心目中的地位，使学生可以对硬件课程教学提升兴趣；先为学生讲解主要的知识点，包括FLASH图形绘制技巧、位图填充及调整、多层元件补间动画、遮罩的应用等原理，之后可以为学生介绍具体的操作方法，如下：先找一面纸折扇图片作基础素材，使用Photoshop把图片底做成透明的，并从图片中“抠”下扇柄图片，打开flash软件，点“文件”――“新建”――输入画布尺寸，之后点“文件”――“打开图象”，将折扇拉到工作区，点“添加帧”，需要12个空白帧，在第1帧点“变形工具”，选中扇子复制粘贴，第2帧复制粘贴折扇图片，直到13个帧都有折扇图片，通过一系列设置之后，就可以做出折叠扇子的动画效果，既有趣也生动。

综上所述，针对高校计算机硬件课程教学大纲以及教学内容、教学手段与方法进行创新，不仅可以提高学生学习计算机硬件知识的积极性，还可以提高学生的实践动手能力，学习计算机硬件知识的积极性，还可以提高学生的实践动手能力，提高学前教育专业教育科技中计算机硬件课程的教学水平，有实际的应用价值。

参考文献：

[1]史素娟.高校计算机硬件实验教学管理探索[J].计算机光盘软件与应用，2013（21）：241-242

计算机硬件的联系篇5

关键词：云计算资源 资源整合方法 应用服务模式

一、引言

随着信息技术的迅速发展，各类专业课程教学都需要计算机资源，因此，现代高校的计算资源建设在教学硬件设施投入比例中越来越大，各种计算机机房也应运而生。但是，计算机技术发展日新月异，各种计算机软硬件设备更新换代相当频繁。各个高校投入大量经费在这些硬件设施上，使用不了多长时间就面临更新换代的困扰。因此，只有充分发挥计算机资源的使用效率，才能体现其重要价值。同时，在正常的教学过程中，常常需要安装各种专业软件，并进行杀毒软件及操作系统更新等，这些日常运维过程往往重复低效。尽管各类网络备份软件及还原卡等广泛应用于计算机房的日常管理中，在一定程度上提高了管理效率，但各个高校的机房管理仍然容易出现重复建设多、管理工作复杂、设备使用效率普遍不高等问题。

针对以上问题， 本文提出了一种基于云计算技术的高校软硬件资源整合应用方法。该方法主要是增强公共计算资源的共享服务能力，提高软硬件资源的使用效率，避免不必要的重复建设，同时能简化高校公共机房的运维管理工作，提高教学服务工作质量。

二、高校软硬件资源整合现状

目前，高校软硬件资源建设主要存在以下问题：

1.硬件资源配置参差不齐，难以进行统一管理。

随着计算机相关课程学习人数的不断增加，高校每年都会更新或增购一定数量的计算机软硬件设备资源。正是这种逐步增扩的管理模式，导致软硬件资源的配置参差不齐，难以进行有效的统一管理。

2.各类教学相关软件数量繁多且更新快，日常维护及管理工作量大。

为了提升学生的实际动手能力以及面向设备适应能力，学校除了要求常规的计算机基础课程的教学软件外，往往还通过各种专业课程进行各式各样的行业软件教学。这些软件不仅数目繁多，而且更新快，导致日常维护与管理工作量较大。

3.软硬件教学资源不平衡。

尽管国家加大了对教育的投入，但资金仍然不足，使得大多数院校在教学资源建设方面只是注重显性的硬件建设，对软件投资较少。

4.教学资源重复建设。

每个高校都需要购买相似甚至相同的教学设备，来进行正常的教学活动，这样会存在很多教学资源的重复建设，在一定程度上造成了资源浪费，并且设备升级和维护成本较高。

5.教学资源共享程度低。

各院校间缺乏宏观统筹，教育资源建设都各自为政，缺乏统一规划，自成一体，相互不能兼容也不方便共享。

三、基于云计算技术的软硬件资源云计算架构

云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备，主要是基于互联网相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态、易扩展且经常是虚拟化的资源。

云计算一定程度上可以认为是在传统网格计算的基础上发展起来的，它主要基于虚拟化技术，对基础设施的各类资源进行整合管理，以节省系统投资，提高计算资源的利用效率。同时，用户对信息组织形式的认知过程和使用信息的行为方式在不断发展和变化，对信息服务提供形式也有着不同的需求。云计算的信息服务提供模式正好迎合了这一需求，实现了可以随时随地、按需使用、按需服务和按需支付的供求模式。

高校软硬件资源整合应用云平台的系统架构模型可采用层次较为清晰的架构模式，即NIST提出的软件即服务（SaaS）、平台即服务（PaaS）、基础设施即服务（IaaS）等三层云计算服务模型，基于该系统架构， 整合下层的各种计算、存储及通信资源，并为上层的应用开发与服务提供支撑平台。NIST的这种云计算定义方式已得到了大多数业界厂商和组织的认同。因此，我们参考了NIST的云计算架构系列，构建了校园软硬件资源云计算系统架构（如图1）。

图1.校园软硬件资源云计算系统架构

四、基于云计算技术的软硬件资源整合方法

软硬件资源的整合主要包括了运算资源、存储资源及通信资源等的深度整合。

1.运算资源整合。

云计算所需要的最基本的硬件就是大量串联起来的计算设备。这些计算设备可以是专用的服务器系统，也可以是其他的计算主机。在高校公共计算资源的整合中，主要是对计算机公共机房中各类主机的计算资源整合。

通过Mapreduce等云计算处理技术，可将高校公共计算资源池中各类主机的计算资源整合成一个大的运算处理系统，充分实现云计算平台的效用性，并对大规模计算集群采用具有大规模、可伸缩性、数据可重复性以及容错和平衡负载等特性的串联技术;同时，为了维护各主机之间的负载平衡，系统将计算工作平均分配到运算主机上，也避免了大量密集的计算主机串联会带来主机散热问题。

2.存储资源整合。

存储资源整合是云计算平台中进行数据集中式管理的关键环节。作为IaaS（基础设施即服务）实体，除了提供高性能的计算以外，还必须有足够的存储空间，以满足用户对不断增强的信息存储的需求。

在对公共计算资源整合过程中，可通过HDFS等分布式文件系统，将各个计算主机上独立的存储整合成一个虚拟的大存储系统。HDFS是被设计成适合运行在通用硬件上的分布式文件系统，它和现有的分布式文件系统有很多共同点，但它和其他的分布式文件系统的区别也是很明显的。HDFS是一个高度容错性的系统，适合部署在廉价的机器上。HDFS能提供高吞吐量的数据访问，非常适合大规模数据集上的应用。同时，HDFS放宽了一部分POSIX约束，来实现流式读取文件系统数据的目的。

3.通信资源整合。

由于公共计算资源整合过程中有大量的服务器群和超容量空间的数据存储与交换，因此，通信资源的整合决定了系统能否可靠运行。正由于这样，不仅要求云计算数据中心的服务器之间使用超高速网络连接，同时，对客户端的网络速度和频宽也提出了更高的要求。

五、基于云计算技术的软硬件资源云应用服务模式

从服务的不同层面，可将应用提供分为云文件系统级、虚拟化层、计算模型层、数据库管理层以及用户应用与开发层等。

1.云文件系统层面。要通过云计算平台实现公共计算资源的整合应用，必须有一个底层的云计算操作系统。采用开源Hadoop的文件系统HDFS，以实现对基础设施层的数据存储与访问，并进一步对外提供操作系统层面的数据服务。

2.虚拟化层面。虚拟化层面是公共计算资源整合云平台系统中的关键技术层。为了构建更为开放的系统平台，本文采用广泛应用的开源虚拟化软件XCP（Xen Cloud Platform）将基础设施中大量的PC计算资源虚拟成多个并行可操作的虚拟计算平台。正因为这种虚拟化技术，实现了底层物理资源与上端的应用程序数据之间的松耦合化，以支持适应不断变化的业务应用需求。

3.计算模型层面。评价公共计算资源整合云平台系统最重要的指标就是计算能力。为此，可采用MapReduce模型构建一个简单便捷的应用开发计算模型，并通过Gemfire等分布式内存数据库系统实现高性能、高可靠的大应用计算支撑。

4.数据库管理层面。面对教学科研中各种复杂的数据处理需求，公共计算资源整合云平台需要具备对各种海量动态的数据处理支撑能力。因此，可采用开源Hadoop系统的数据库管理HBase系统，以支持对大规模数据的分布式处理，包括海量数据快速检索分析与挖掘处理等。

5.用户应用与开发层面。公共计算资源整合云平台建设的目标是为教学科研提供各类分布式弹性计算支撑，同时，也基于该平台尽可能地提供各种教学科研相关的应用服务。为此，平台应基于WebService及IaaS等用户应用开发层的相关技术，以提供平台内各类数据资源的信息检索查询服务、高性能弹性计算服务、云端数据存储管理服务以及基于云端的应用开发服务等。

参考文献

[1]江务学 张璨 王志明 云计算及其架构模式[J].辽宁工程技术大学学报：然科学，2011，（4）：575-579。

[2]朱惠娟 云计算及其在网络学习环境构建中的应用初探[J].中国电化教育，2009，4：105-107。

[3]李毅 基于Hadoop平台的局部线性嵌入算法研究[D].华南理工大学：计算机应用技术，2011。

[4]刘贯南 云计算时代学习环境的整合研究[D].上海：上海师范大学，2010。

[5]孟凡立 徐明 张慰 基于云计算的高校数据中心设计与实现[J].现代教育技术，2012，（3）。

计算机硬件的联系篇6

关键词：计算机机房；软件的增加；机器的管理；还原卡技术

要实现一人管理数百台计算机，没有先进的网络管理技术是不行的。硬件保护法是在计算机机内插入一块硬盘保护卡,达到保护计算机系统的作用。其核心部件是一片内置有指令的ROM或FLASHROM芯片,芯片的容量一般在1　MB～4　MB之间。按照功能，可将硬盘保护卡分为单一功能的保护卡和多功能保护卡,后者其实就是一块带有BOOTROM芯片的网卡，其芯片中除了有网络引导程序外，还有系统保护程序、网络克隆程序和网络管理程序，目前高校应用最多的就是这种多功能保护卡。我们学校机房购置的计算机均要求配置网络拷贝还原卡，也称安装硬盘保护卡。近几年购置的计算机大部分为联想机型，配备联想还原卡，包括几大功能：

一、硬盘保护功能

硬盘是计算机系统中系统资源和信息资源最重要的存储设备随着硬盘的日益小型化和存储容量的不断增大，在硬盘上存储的软件系统和数据信息也更加复杂化和大型化。在计算机房需要应用到各种有关教学的应用软件，破坏硬盘数据会影响正常的教学，所以对硬盘的保护就显得非常重要。通过还原卡技术可以更加可靠的保护硬盘数据。设置硬盘保护先重启电脑按F10或者home键，在“系统分区”选项中，设置为“每次还原”，一旦有恶意删除系统文件时，重新启动电脑使电脑恢复至最初完好的系统状态。随着计算机和互联网技术的发展，计算机病毒也给我们带来负面的影响和损失，病毒是一个程序代码，具有传播和潜伏性，一旦机器中毒后，计算机将无法正常运行。传播方式也有很多种，比如：下载了有病毒的文件、插入了有病毒的U盘、手机卡等。然而使用还原卡技术，也可以防止电脑病毒攻击。或受到病毒的严重攻击时，同样重新启动电脑可以使电脑恢复至最初完好的系统状态。

二、CMOS参数保护功能

计算机主板上的CMOS电路中保存着计算机系统配置的重要信息错误配置或恶意修改将使计算机不能正常启动，从而造成种种故障。尤其是学校的实验机房,学生的恶作剧常使机房管理教师苦不堪言。虽然BIOS为CMOS设置也提供了密码保护功能,但破解这种密码的方法很多，使用硬盘保护卡，一旦CMOS参数更改，可以重新启动电脑使参数恢复初始状态。

三、网络同传功能

1.网络同传（克隆）

要求教室的机器连接在同一个局域网内，通过还原卡技术，将一台制作好系统和应用软件的机器数据发送到该教室的其他机器硬盘中。平常安装完善一台计算机操作系统和应用软件,容量在5　G到30　G之间，需2~6个工时，而网络同传也就10~50分钟之间,特别适合安装大量应用软件的群体计算机安装系统使用，能够同时给机房的多台计算机（最多可达200台）进行系统、软件的快速传送。

方法：制作一台标准的母机，重启电脑按F4键，进入到还原卡的网络同传发射端，然后将被发送数据的机器打开，查看是否所有电脑都连接到了该母机（发射端子），然后选择“数据同传”，将数据克隆到教室的其他计算机中。

2.IP地址和计算机名称的大批量修改

IP地址管理主要用于给一个物理设备分配一个逻辑地址。听起来很复杂，但实际上很简单。一个因特网上的两个设备之所以能够交换信息就是因为在物理因特网上，每个设备都有一块网卡，并拥有唯一的因特网地址。如果设备A向设备B传送信息，设备A需要知道设备B的因特网地址。为使机房机器管理有序时，我们要求一个教室的机器有序的，并且是唯一的设置IP地址和计算机名称，利用还原卡技术可以一次性给教室的所有计算机分配好指定或者自动有序的IP地址和计算机名称。

3.网络同传中的增量发送功能

当教室需要更改某个系统设置，安装补丁、新增软件或者数据文件时，可以选择网络同传中的所有计算机传输增量数据，只会将母机被改动的数据发送到各机器中。减少了多余相同数据发送的时间，提高了数据发送的效率。

总之，还原卡的使用在机房管理与维护中发挥了相当大的作用，特别是网络同传功能，大大减轻了机房管理员的工作强度，此阶段已实现几个人管理近上千台计算机规模的机房。

参考文献：

［1］张钟澍．硬盘故障应急处理与数据维护．电子科技大学出版社，1997-02.

［2］傅建明．计算机病毒分析与对抗．武汉大学出版社，2004.

［3］陈守智，赵松枝．计算机应用技术．机械工业出版社，1994.

［4］J.D.Wegner，Robert Rockell.IP地址管理与子网划分．赵英，译．机械工业出版社，2001.

计算机硬件的联系篇7

关键词：计算机；软件系统；保护；恢复技术

中图分类号：TP309.3 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 14-0000-01

一、前言

计算机软件系统的安全性已经成为了计算机发展的一个重要文艺，保证数据正确性和稳定性成了计算机发展不可忽视的一个问题。当前计算机软件系统的保护和恢复已经形成了相对完整的体系，但是还是有很长的路要走[1]。笔者根据多年的实际工作经验，首先叙述了计算机软件的分类，然后讲述了计算机软件保护和恢复技术的应用现状和特点分析，最后讲述了两种常用的计算机软件系统保护和恢复技术，具有一定实际参考意义和借鉴价值。

二、计算机软件的分类

计算机软件系统的概念通常是和计算机硬件系统相互对比的，软件系统主要是指运行在硬件系统上面可多次重复使用的一种程序。没有安装软件的计算机被称作裸机。计算机软件系统又可以分为两种：系统软件和应用软件。这两种软件之间特点分析如下表所示。

三、计算机软件系统保护和恢复技术的应用现状

目前计算机服务在硬件设计中几乎没有软件保护这一概念，只是一些简单保护措施，比如设置CMOS权限来限制读写功能，此外，系统软件的安装和硬盘分区的划分限制是十分小的。计算机软件系统保护包括两种保护方法：硬保护和软保护。前者是在硬件层和操作系统之间进行保护，杜绝系统程序之间产生冲突或者数据遗失现象；后者是通过使用相关保护软件进行系统保护，提高整个系统的运行质量，杜绝数据遗失现象[2]。

软保护可能会和系统软件和应用软件之间产生冲突，只要是从计算机硬盘中启动的程序都可能导致保护软件的失效。软件系统的恢复和保护并不是独立的而是相互关联相互联系的，任何软件的系统保护都不是绝对。经常采用硬盘克隆技术来进行数据备份，一方面记录文件内容，另一方面还可以克隆工作的方式。克隆技术已经成为了系统保护必不可少的部分。将系统保护软件和网络克隆技术结合产生的硬保护技术已经广泛应用在实际工作过程中。此外，操作系统本身也会带有系统还原功能，而且应用范围已经得到了最广泛应用。

四、计算机软件系统保护和恢复技术的特点

计算机额原件系统保护和恢复要保证安全性，可以通过重定向的读写中断使得传统硬盘读写变成假写模式进而保护电脑软件系统。随着科技的发展，计算机软件系统保护和恢复技术不断在兼容性和快速性方面着手，使得软件保护不仅仅只能在DOS系统下工作，而且能够兼容多种操作系统。

保护卡的出现为系统数据恢复提供了一条崭新的道路，其相应性能更加健全，保护范围更加广泛，不但可以避免软硬件之间系统冲突，而且可以重新设置的系统中断，进行终端服务的再分配。保护卡冲破了以往单功能保护的限制，实现了多功能保护，并且有逐步成为主流发展方向的趋势。

五、两种常用的计算机软件系统保护和恢复技术

保护卡和Ghost软件保护是计算机软件系统保护和恢复技术经常使用技术，这两种方法侧重点不同，实现数据保护和恢复的原理也是各不相同。前者是一种综合性保护措施，后者更加注重系统软件保护和数据恢复，是软保护的一种。

（一）保护卡的保护功能。保护卡中央芯片一块小型的芯片，芯片总体容量在4M左右，保护卡有两种插槽类型：ISA和PCI，前者可能出现地址冲突，需要人为修改地址；后者是自动分配地址，可以有效避免和杜绝不同设备之间冲突。保护卡工作原理都是采用假写原理，主要工作过程是在计算机通电之后，首先对硬件进行全面初始化，并且进行必要的BIOS自检测，再然后加载保护重要芯片程序，随后启动的才是操作系统。虽然启动操作系统可能存在数据遗失现象，但是系统已经受到了必要的保护。

如果计算机是首次安装保护卡，那么计算机会首先对整个数据硬盘进行全面扫描，将重要的标志性信息存放在虚拟硬盘中，用户如果再想随便修改硬盘里面的数据就变得不那么容易了，更多的数据修改只是在虚拟硬盘中。当计算机再次启动之后，硬盘数据又会回到原有工作状态。

（二）Ghost软件保护。Ghost软件保护以其强大的数据修复和恢复功能得到了大范围应用，Ghost软件可以通过对硬盘分区进行操作，然后将相关数据进行压缩存放在硬盘分区中。Ghost软件可以实现自动分区、格式化，并且实现容量的自我调整，最大限度的减少工作量。Ghost软件不但支持多命令操作模式，而且兼容多系统多任务工作模式，比如FAT32、NETS等文件系统。

Ghost软件不仅能够恢复计算机单机系统，而且能够实现计算机机房初始化配置，实现多台计算机系统初始化。工作然预案只要安装好其中一台计算机，然后进行相关数据备份，如果系统出现故障，只要将数据备份文件恢复到故障计算机上面，避免不必要资源浪费，实现数据保护和恢复。计算机只要重新启动就能恢复大原有的工作状态。

六、结语

计算机发展速度日益增长，软件系统的保护和恢复技术已经成为了计算机发展的重要方向。软件系统作为整个计算机系统的核心和心脏，科研人员已经投入了大量的精力，不断提高工作效率，提供更好的系统服务。

参考文献：

[1]徐盛林，龚如宾，沈峰.基于Internet的远程软件维护系统的设计与实现[J].小型微型计算机系统，2009.8：123-124.

[2]卫恒耀.硬盘数据灾难的恢复[A].第五界全国计算机应用联合学术论文集[C].北京：电子工业出版社， 2012（4）：364-368.

计算机硬件的联系篇8

[关键词]硬盘还原卡 管理 IP 硬盘复制

一、引言

我院计科系专业实验室于2004年购置了200台方正计算机及相关设备。供全系计算机专业学生进行计算机基础和专业实验,并且还承担了全校选修计算机专业的学生上机,设备得到了充分利用和共享。避免了计算机设备的重复购置和设备利用率不高的情况,节约了大量资金。但是由于大量计算机实验开出,机器故障频繁发生,学生将U盘和软盘带进实验室,而且因经常上网或收发电子邮件使病毒或木马程序传播导致系统瘫痪,机器无法正常运行。由于计算机专业实验室性质特殊需根据计算机不同课程任课老师要求安装不同应用软件,系统软件和应用软件更新换代很快。这一系列的问题给实验室的设备维护和管理带来了沉重的压力和负担。而硬盘保护卡的使用,无疑给计算机管理带来质的飞跃,从根本上解决了反复格式化,反复复制硬盘的重复工作,使计算机实验室工作人员日常维护效率大大提高。

二、硬盘保护卡原理

硬盘保护系统又称硬盘保护卡,它是一块在以RTL8139为主控芯片的网卡上插一块具有还原功能的BOOTROOM芯片,其核心是备份恢复程序,拦截BIOS的INT13H中断功能以卡的形式固化在BIOS上,屏蔽了写功能调用。同时具备10/100Mbps自适应网卡,网络拷贝和自动还原功能,有很好的兼容性,多操作系统上运行,系统不驻留任何程序。计算机上安装这种还原卡后,用户使用不再受限制,有效防范用户非法删除文件和病毒感染,还可防止学生有意或无意破坏系统文件,卡上存储芯片是ROM或EOROM,病毒及黑客程序无法破坏它,机器重启动后还原卡可完全恢复硬盘上使用数据。

三、硬盘保护卡功能

以蓝光卡为例,介绍保护卡功能。蓝光硬盘保护卡具有最广泛操作系统支持,能稳定保护UNIX,LINUX及MICRODOFT系列操作系统。它具备多重密码保护和底层隔离,网络对拷,独特的防止DEBUG破解BIOS,还具有高度整合,网络克隆,远程管理全面功能。

保护系统具有多系统引导功能,可安装多个操作系统,各操作系统彼此独立。保护卡对不同分区设置不同属性和还原方式。属性有立即复原型引导盘,备份复原型引导盘,专属资料盘,公用资料盘和一般开机盘。

该系统管理机与数据库分离,最大限度保障了数据库系统的安全。卡内建立了网络联机对拷程序,可以轻松的透过网络来进行系统的安装与保护。此还原卡还可以在任何一台作为发射端的计算机上运行自动修改IP地址的程序,在列表中逐一设定好所有联机计算机的群组,计算机名及IP。系统会一并修改所有联机计算机立即复原型引导盘中的群组,计算机名和IP。

四、机房计算机硬盘分区的规划

我院计算机实验室硬盘的配置一般为40G,这个容量已能满足多系统分类安装软件对硬盘容量的要求。表1是为提高高校计算机实验室计算机的性能而规划的40G硬盘分区表,前3个分区都为各个操作系统的启动盘,电脑开机后,在系统启动盘界面上依据上课内容而选择WINDOWS 98,WINDOWS 2000或WINXP,4,5,6分区是各操作系统的专属数据盘,用于学生临时存放实验数据。7分区是各操作系统的共享数据盘。由于机房进行各种专业实验,需要在不同的纯操作系统下进行实验并运行,还要设置一个数据盘共享操作系统,便于在各操作系统下实验结果的存储。这样做的目的也是为了节省磁盘空间,如果磁盘空间足够大,我们可以为每个纯操作系统分别分出一个分区,还可以为每一个操作系统配置一个专属数据盘。

五、结语

随着信息技术的飞速发展,高校计算机实践教学对机房计算机性能的提高以及对计算机资源的有效保护的要求也越来越高,硬盘保护卡的多项功能就是为了满足上述要求而设计的。机房维护人员只有充分利用保护卡的各项功能,努力探索机房管理与维护的新方法,才能使计算机实践教学顺利进行。

参考文献:

[1]卢 钢,等.提高高校贵重仪器设备利用率的思考[J].实验室研究与探索,2002,(3):126-128

[2]王兴邦,等编.高等学校实验室工作规章制度选编[M].北京:中国铁道出版社,2002,p14-16,p171-173,p204-205

[3]李庆扬,等编.数值分析[M].武汉:华中工学院出版社,1982

[4]张金水,著.数理经济学:理论与应用[M].北京:清华大学出版社,1998.1,P6-28