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操作系统论文样例十一篇

时间:2023-03-20 16:22:34

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇操作系统论文范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

操作系统论文

篇1

(1)系统发展历史的回顾与当前技术发展潮流追踪许多学校的计算机专业在讲解操作系统课程时,往往局限于介绍具体方法和技术细节,忽略对技术发展历史和当前技术潮流的诠释。既不能开拓学生专业视野,又无法对专业历史有深入的了解。本门课程争取使用3-4学时的时间详细讲解操作系统的发展历史、著名人物、分类体系和技术发展趋势。这样的内容极大的激发了学生的学习兴趣和专业使命感,具有很好的教学效果。

(2)作系统基本设计原理与核心技术方法的分析讲解本门课程注重对基础专业理论的讲解,从五个方面详细剖析操作系统的核心原理。对进程管理、存储管理、文件系统、设备管理、系统接口等基本的设计原理均进行了详细的介绍和分析。操作系统的各种基本设计原理中包含了大量的算法设计与技术实现优化考虑,在教学过程中,要特别注重剖析算法设计思想和优化教学法的差别,强调激发学生的主动思考能力,而不是僵化的向学生灌输思想。

(3)真实操作系统案例的组成结构与实现特色剖析对比。操作系统的设计原理体系严密,各种技术方法错综复杂。要注重选用真实操作系统作为学习的案例。通过对真实案例的剖析以提高学生的感性认识。例如在讲解“进程管理”时,将Linux系统与WindowsXP系统进行对比;讲解“文件系统”时,对Linux、FAT32、NTFS等各类不同的文件系统进行对比;讲解内存管理时,对Minix、Linux、Win-dowsXP系统进行对比。这样的教学内容虽然备课难度大,但是教学效果却非常好。

(4)操作系统原理与计算机原理、编译原理、数据库、计算机网络等课程的关联。《操作系统原理》课程是计算机及相关专业的学生在本科阶段“承上启下”的重要课程,讲授过程中必须注重与其他专业基础课内容和知识的结合。在教学过程中,专门讲解“操作系统硬件基础知识”以融合《计算机原理》课程知识;重点分析“应用程序编译链接过程”以融合《编译原理》课程知识;在“进程同步互斥、I/O设备同步阻塞-异步传输”的内容中有机融合《数据库原理》、《计算机网络》的基本概念。这样的关联式教学方式使得学生能够将多门专业基础课程进行有机的融合贯通,有效的促进了专业理论体系的完善。

基于以上对教学内容的有机的系列化分类,在选用优秀计算机经典教材的基础上,必须强调教学方式的科学与合理,主要采用以下教学方式:

(1)定位于专业基础必修课,帮助学生建立扎实的专业理论基础。计算机领域各相关专业的学生都需要建立扎实完整的软件基础理论体系。《操作系统原理》是讲述计算机硬件资源管理、应用程序运行控制、人机交互接口实现等内容的基础性课程,在专业人才培养方面具有极为重要的作用。应该不断加强对《操作系统原理》课程的教学投入,积极完善师资队伍、改进教学计划、建立完整实践环境、主动追踪技术发展潮流,使得本门课程的教学质量不断提升。

(2)面向应用、软件等各专业学生授课,实现“承上启下”的总体教学目标。《操作系统原理》是计算机科学与技术专业必修基础课,是自动化专业的专业选修课,也是非计算机专业的软件方向主干课。在教学计划中,本门课程最主要的作用就是实现对低年级专业基础知识的综合与提升,帮助学生建立系统、完整的专业基础理论体系,培养学生的研究型思维和动手实践能力,开拓学生的专业学术视野,为后续课程的学习和专业发展奠定重要的基础。

(3)原理、实践、现实应用相结合,为培养高水平专业人才服务。《操作系统原理》是综合了基础理论讲授、动手实践、观察体验、最新技术发展潮流追踪等多项内容的专业基础课程。课程建设存在教学工作量大、上机实践环节重要、学生学习任务重等特点,课程教学过程中,常常存在原理讲授与上机实践脱节、课堂学习与现实应用剥离的情况,导致老师在教学过程中常采用“灌输式”教学法、学生在学习过程中常采用“机械记忆”的学习习惯,教学质量难以提升。为此,在《操作系统原理》课程建设中应该积极进行教学改革和创新,近年来不断引进国内外经典操作系统教材,努力搭建多种操作系统平台的上机实践环境,加强师资队伍建设和教学督导力度,加强对技术发展潮流的追踪。

篇2

一、Linux中网卡的工作原理

为了将这个问题说明的更清楚一些,不妨先简要地剖析一下Linux是如何让网卡工作的。一般来说,Linux核心已经实现了OSI参考模型的网络层及更上层部分。网络层的实现依赖于数据链路层的有效工作。网卡的驱动程序就是数据链路层与物理层的接口。通过调用驱动程序的发送例程向物理端口发送数据,调用驱动程序的接收例程从物理端口接收数据。

1.网卡驱动程序

简单地说,要将你手中的网卡利用起来,你唯一要做的是得到这块网卡的驱动程序。驱动程序提供了面向操作系统核心的接口和面向物理层的接口。

驱动程序的操作系统接口是一些用于发现网卡、检测网卡参数以及发送接收数据的例程。当驱动程序开始运作时,操作系统首先调用检测例程以发现系统中安装的网卡。如果该网卡支持即插即用,那么检测例程应该可以自动发现网卡的各种参数;否则你就要在驱动程序运作前,设置好网卡的参数供驱动程序使用。当核心要发送数据时,它调用驱动程序的发送例程。发送例程将数据写入正确的空间,然后激活物理发送过程。

驱动程序面向物理层的接口是中断处理例程。当网卡接收到数据、发送过程结束,或者发现错误时,网卡产生一个中断,然后核心调用该中断的处理例程。中断处理例程判断中断发生的原因,并进行响应的处理。比如当网卡接收到数据而发生中断时,中断处理例程调用接收例程进行接收。

2.驱动程序工作参数

驱动程序的工作参数因网卡性质的不同而不同,大致包括I/O端口号、中断号、DMA通道、共享存储区等。输入输出端口号又被称为输入输出基地址,当网卡工作于端口输入输出模式时被使用。端口输入输出模式需要CPU的全程干预,但所需硬件及存储空间要求较低。CPU通过端口号指定的空间与网卡交换数据。中断号是网卡的中断序号,只要不与其它设备冲突即可。当网卡使用DMA方式时,它要使用DMA通道批量传输数据而不需要CPU的干预。

对于一块具体的网卡,如果网卡支持完全自动检测,那么一个参数也不用指定,驱动程序的检测例程会自动设定所需参数。一般情况,你需要人工设定这些参数的一部分。如果你的网卡使用端口输入输出模式,你要设定端口号和中断号。如果你的网卡使用DMA模式,你要设定DMA通道和中断号。如果你的网卡使用共享存储区的模式,那你就得设定共享存储区的地址范围。

3.驱动程序的使用方式

有了网卡的驱动程序后,你可以选择是把驱动程序加入到Linux核心之中还是把驱动程序加工成独立模块。Linux系统一个引人入胜的长处就是可以定制系统的核心。把需要频繁调用的功能加入系统核心,可以大大提高系统的效率。在这种情况下系统启动时,系统核心自动加载网卡的驱动程序。驱动程序的参数可以通过LILO命令参数加以指

定。系统启动后驱动程序永久驻留核心,不能用常规的方法将其卸载。至于定制的系统核心,是通过重新编译得到的;如何编译核心将在后文叙及。

如果把驱动程序编译成可装载模块,就可以用系统提供的命令在系统启动后随时加载。随时加载的好处是减少内存开销,易于管理,但同时也牺牲了一点网络传输的效率。驱动程序的参数是在命令行中直接输入或通过配置文件指定。二、网卡安装前的准备在安装网卡前,务必检查是否具备下列条件:

1.硬件方面

以太网卡

网络连接线及连接头,如10base-T一般为8芯双绞线配RJ-45接口

2.软件方面

Linux操作系统

网卡驱动程序(目标码或源代码)

*网卡配置程序

*软件开发工具,如GNU工具包(包括编译器gcc、make等)

3.系统配置信息

可用的端口地址

可用的中断号

以上不带星号标记的是必要条件,带星号的是视情况不同而要求的条件。具体情况在下面进一步说明。

三、网卡的安装及配置

第一步:配置以太网卡的工作参数

配置网卡就是配置网卡的工作参数,如端口地址、中断号等。网卡的缺省参数一般存储于网卡内部的EEPROM,这是网卡出厂前设置好的。缺省参数在大多数情况下是可行的,但如果这些参数与你的系统有冲突并且网卡又不支持软件动态设置,那么你就要使用网卡的设置程序。并不是所有的网卡都要经过这一步,因为有些网卡支持通过驱动软件及其输入参数来确定网卡的工作参数。可以通过查阅网卡使用说明书来确定这一点。

网卡的设置程序与驱动程序不同,设置程序仅仅用来对网卡EEPROM中的设置进行修改。网卡程序本身可能运行在其它操作系统下,如WINDOWS95/98、OS/2、DOS等。如果是非Linux平台,那你就先在适合设置程序运行的系统中安装网卡,按设置程序说明设置网卡参数。然后再在Linux系统下安装该网卡。

第二步:安装Linux系统

假如你将要安装以太网卡的Linux系统本身还未安装,那么可以先试着在安装Linux的同时安装网卡。这一步成功的前提是你的Linux发行版本包含将要安装的网卡的驱动程序。

运行Linux的安装程序,按提示进行操作,别忘了安装核心的网络部分。当进行到LAN配置时,安装程序会列出它支持的所有网卡的类型。看看你的网卡是否榜上有名。随着Linux发行版本的不断升级,目前RedHat6.0已经覆盖了常用的网卡类型。如果很幸运地你的网卡恰好在其中,那么下文讨论的很多步骤都可以不必考虑了,安装程序会自动完成网卡的安装与驱动。但如果没找到适用于你的网卡类型,也不必担心,继续下一步。

第三步:手工安装网卡

安装网卡也就是安装网卡的驱动程序。网卡要工作必须要有驱动程序,并且驱动程序越成熟越好。驱动程序一般由网卡的生产或供应商提供。由于Linux是一个起步不久的新兴操作系统,网卡的生产商并不一定提供Linux环境下的驱动程序。这时候你就得从其它途径想办法了,比如到INTERNET上专门提供硬件驱动程序的网站查找一下,也可以在新闻组上贴个求助信息。总之,只有得到网卡的驱动程序后,方可进行下一步。

网卡的驱动程序有两种类型。一是可直接使用的二进制代码;另一种是驱动程序的源代码。二进制代码一般是预先编译好的可装载模块。源代码可以编译成可装载模块,也可以编译成系统核心的一部分。如何把源代码编译成可装载模块不在本文讨论之列,具体可以查阅驱动程序的说明书。

1.可装载模块的使用

系统提供了一组命令用于将驱动程序模块载入内存执行。这些命令包括modprobe、insmod、Ismod、rmmod。modprobe与insmod命令功能相似,但是方式各异。

modprobe命令使用配置文

件/erc/config.modules来加载可执行模块。要用modprobe命令加载以太网卡的驱动程序,可以在config.modules文件中加入:

aliaseth0drivermodule(drivermodule是驱动程序模块的名称)

这行配置信息把以太网卡的设备名与驱动程序模块联系起来。modprobe命令依据这条信息,自动加载存放于/lib/library/xxxx/net目录下名为drivermodule.o的模块。因此要使modprobe命令找到驱动程序模块,必须将该模块放在/lib/library/xxxx/net目录下。

那么驱动程序的参数如何指定呢?还是使用conf.modules文件。方法是在接着上述配置信息的后面加入下行信息:

optionsdrivermoduleparml=valuel,parm2=value2,……

这里parm1是驱动程序可以接受的参数名,valuel是该参数值;依次类推。

比如optionscs89x0io=0x200irq=0xAmedia=aui

insmod命令直接通过命令行参数将驱动程序模块载入内存,并可以在命令中指定驱动程序参数。例如:

insmoddrivermodule.oparml=valuel,parm2=value2,……

以上两个命令中可以使用驱动程序参数要依据具体的网卡及其驱动程序而定,要仔细阅读网卡及驱动程序的说明书。有的网卡驱动程序可以用这些参数覆盖网卡本身EEPROM中存储的参数。有的则必须使用EEPROM中的参数。有的因为驱动程序不自动检测网卡使用的参数,所以还得把网卡使用的EEPROM中的参数传给驱动程序。

卸载驱动程序模块使用rmmod命令:

rmmoddrivermodule.o

2.把驱动程序编译入系统核心

除了以可装载模块的形式使用驱动程序,还可以把驱动程序编译进Linux核心,以获取更高的效率。这种方式需要驱动程序的源代码、Linux核心源代码及其编译工具。Linux核心的编译过程包括配置核心、重建依赖关系、生成核心代码等步骤。配置核心的过程是用系统提供的配置工具(makeconfig或makemenuconfig)重新生成用来编译核心的众多make文件的过程。为了让核心的配置工具了解你的网卡驱动程序,你需要修改一些核心的配置文件。

(1)修改配置文件:主要修改核心源代码目录下的四个文件,即drivers/net/CONFIG文件、drivers/net/Config.in文件、drivers/net/Makefile文件和drivers/net/Space.c文件。CONFIG和Config.in文件用于控制核心配置工具(makeconfig或makemenuconfig)的运行,主要是加入关于是否包括该网卡的支持提示。Makefile和Space.c文件用于编译核心代码并说明面向核心的接口。详细语句参见下面例子。

(2)运行核心配置工具:在核心源代码目录下执行makeconfig或makemenuconfig命令。makeconfig是面向命令行的,通过逐句回答提问来配置核心。由于其在配置过程中不可改变或撤消以前的回答,故多有不便。makemenuconfig则是通过窗口菜单方式,使用起来很方便。就本文而言,你只要在上一步中正确修改了配置文件,那么在config中会出现是否需要该网卡支持的提问,你选择‘y’。或者在menuconfig中的network菜单中出现表示该网卡的菜单项,把它选上即可。

(3)重建依赖关系:很简单,执行makedep和makeclean命令。

(4)生成核心代码:执行makezImage命令。这个命令开始真正编译核心代码,并把核心代码存放为arch/i386/boot目录下的zImage。

(5)为了使用新的核心代码,你需要用新的核心代码替换原有的。原有的核心代码一般存放在/boot目录下,文件名称类似于vmlinuz-v.s.r-m(v.s.r-m)表示核心的版本号)。如vmlinuz-2.0.34-1。执行下列命令:

cparch/i386/boot/zImage/boot/vmlinuz-v.s.r-m

为了安全起见,可以先把原有的核心代码做个备份,以便发生错

误时恢复。

至此,你可以重新引导系统以使用新的带有正确网卡驱动支持的Linux核心。唯一剩下未解决的是驱动程序的参数问题。有些网卡驱动程序如果不输入参数,那它工作就会不正常,甚至根本不工作。由于现在网卡的驱动程序是系统启动时由核心载入运行的,系统启动之后用户就很难改变这些参数了,所以你必须在系统启动时告诉Linux核心网卡驱动程序使用的参数。具体方法有两种:

(1)在系统引导程序LILO中输入。

在LILO开始引导系统时,用ether子命令设定以太网卡驱动程序的参数。ether命令的使用方式为:

LILO:linuxether=IRO.BASE_ADDR,NAME

这里带下划线的是要输入的部分,IRQ表示中断号,BASE_ADDR表示端口号,NAME表示网卡的设备名。例如:linuxether=15,0x320,eth0

(2)在LILO配置文件中设定。

每次在系统启动时再输入驱动程序参数似乎有点过于麻烦。幸好系统提供了LILO的配置文件可以用来永久性的设置Linux系统启动时的子命令。方法是在/etc/lilo.conf文件中的适当位置加入以下一行:

append=“ether=IRQ,BASE_ADDR,NAME”

这里带下划线部分的意义同上。加入这一行后,还需要用/sbin/lilo命令把这个配置写入引导程序。

第四步:网络配置及测试

安装完网卡就可以配置网络通信了。配置网络简单地就是使用ifconfig命令,

例如:

ifconfigeth01.2.3.4netmask255.0.0.0up

最后ping一下网上其它机器的ip地址,检查网络是否连通。

五、一个以太网卡安装实例

下面以Cirrus公司生产的CrystalCS8920以太网卡为例,详细说明上述安装配置过程。本例中,有些命令参数,如核心源代码目录等,是以我使用的系统环境为出发点。具体应用中还要加以本地化。为了更接近实际,例子中也包括了对安装中碰到的问题的描述。

1.此网卡是IBMPC机的内置式网卡,机器只提供了Windows95/98环境下的驱动程序。由于RedHat5.0发行版本尚未提供对此网卡的直接支持,所以从Cirrus的站点上找到并下载了该网卡驱动程序的Linux版本,是一个名为Linux102_tar.gz的压缩文件。

2.文件Linux102_tar.gz解压后包括五个文件。包括源代码,仅适用于Linux2.0版本的目标模块以及readme文件。

3.查阅readme文件后,了解到这个驱动程序只能使用网卡EEPROM中设定的端口号(I/O基地址)、中断号。为了知道网卡EEPROM的设置,又从Cirrus站点下载了该网卡DOS版本的设置程序setup.exe

4.在DOS中运行setup.exe,发现网卡的起始端口号为0x360,中断号为10,与别的设备有冲突。选择setup.exe程序的相应菜单,把中断号改成5。另外,此驱动程序不支持plugandPlay,故也在setup.exe中将网卡的PnP功能屏蔽掉。

5.我所使用的RedHat5.0的Linux核心版本为2.0.34,所以不能用现成的驱动程序目标模块,需要自己动手编译。如上文所述,有两种方式使用此驱动程序。

6.如果要编译成独立模块,执行下列命令:

gcc-D_KERNEL_-I/usr/src/linux/include-I/usr/src/linux/net/inet-Wall-Wstrictprototypes-02-fomit-frame-pointer-DMODULE-DCONFIG_MODVERSIONS-ccs89x0.c

编译结果是名为cs89x0.o的驱动程序目标模块。要装载此驱动程序,输入下列命令:insmodcs89x0.oio=0x360irq=10

要卸载此驱动程序,用rmmod命令:

rmmodcs89x0.o

7.如果要将驱动程序编进系统核心,

修改/usr/src/linux/drivers/net/CONFIG,加入:

CS89x0_OPTS=

修改/usr/src/linux/drivers/net/Config.in,加入:

tristate‘CS8920Support’CONFIG_CS8920

以上两行是为了让makeconfig在配置过程中询问是否增加CS8920网卡的支持。修改/usr/src/linux/drivers/net/Makefile加入:

ifeq((CONFIG_CS8920),y)

L_OBJS+=cs89x0.o

endif

修改/usr/src/linux/drivers/net/Space.c,加入:

externintcs89x0_probe(structdevice*dev);

……

#ifdefCONFIG_CS8920

&&cs89x0_probe(dev);

#endif

以上两段是为了编译并输出网卡驱动程序及其例程。

把驱动程序源代码拷到/usr/src/linux/drivers/net目录下。

在/usr/src/linux目录下执行makeconfig或makemenuconfig,选择核心CS8920网卡支持。

执行makedep、makeclean命令。最后用makezImage编译Linux核心。

篇3

二、理论教学改革

操作系统是计算机中最重要的软件,它能够对计算机的硬件和软件进行有效的统一管理,便于用户使用计算机。操作系统课程是计算机类专业一门重要的基础课程,其教学内容主要包括进程管理、处理机调度与死锁、存储器管理、设备管理和文件系统五大部分。系统安全问题是信息安全的一个重要研究方向,但是在传统的操作系统课程中并没有涉及到信息安全的相关知识,信息安全专业学生在学习完操作系统课程后,无法将其所学的知识与现有的系统安全问题相结合。因此,针对信息安全专业的特点,理论教学改革应先从教学内容入手,将信息安全中的系统安全技术与操作系统课程的现有内容整合,通过讲授操作系统各个部分的实现原理,让学生深入了解对应系统安全产生的原因和解决方法。如在讲授内存管理时,传统操作系统课程的教学内容需要学生掌握操作系统是如何对内存进行分配、回收和调度。在信息安全专业的操作系统课程中,可以将缓冲区溢出的原理加入其中,使学生真正了解缓冲区溢出攻击的实现方法和预防手段。通过上述将操作系统教学内容和信息安全知识有机的结合起来、相互渗透,学生对操作系统原理和系统安全知识的理解会更加透彻,同时为后续的计算机病毒与原理、网络攻击与防御、逆向工程等信息安全专业课程打下了坚实的基础。

三、实践教学改革

实践教学内容是信息安全专业课程的一个重要环节。为了培养符合社会需求的工程性应用人才,在信息安全专业课程的教学过程中,强调理论和实际相结合的教学方法,在保障理论教学的基础上,强调实践教学,提高学生的工程实践能力。本节将从实验教学、课程设计和实践活动三个方面来讨论如何对操作系统课程的实践教学内容进行改革。

1.实验教学。

为操作系统课程开设合适的实验项目是非常困难的,主要问题在于很难找到合适的实验环境,大多数的操作系统相对于学生来说,太大、太复杂,学生很难在短时间内将操作系统的设计结构和实现代码弄清楚。尽管可以让学生分块的实现操作系统的各个功能,如CPU调度、内存管理等,但是在复杂操作系统中,改变其中的一个功能模块,其工作量也是非常巨大的。因此,在选择操作系统作为课程环境时,需要考虑以下问题:(1)所选操作系统的体系结构和实现方法要尽量简单,便于学生快速掌握系统的实现框架,理解各部分的实现思路和方法。(2)所选的操作系统源代码完整且完全公开。学生可以通过在学习现有操作系统源码的基础上,深入理解操作系统的设计原理。(3)所选操作系统有相应的说明文档,便于学生学习,培养学生的程序设计思维。(4)所选操作系统允许程序员修改,可以重新编译、运行。允许学生对操作系统代码进行修改,是对学生实践能力培养的重要手段。学生根据课上所学的理论知识,可以自行修改操作系统功能,并且便于教师添加信息安全的相关实验。根据以上几点,Minix系统是较适合作为操作系统课程实验环境的系统,而且Minix系统中已经包含了一些安全机制,如特权管理和访问控制。在操作系统课程的实验教学环节中,首先要求学生根据所学理论知识读懂对应的Minix系统源代码,然后要求学生分模块的实现对应功能。操作系统原理课程与教学内容同步的实验学时为20学时,除了传统操作系统实验内容:进程管理(4学时)、进程通信(2学时)、内存管理(4学时)、文件系统(2学时)之外,实验内容中还添加了信息安全相关实验缓冲区溢出(2学时)、访问控制(2学时)、加密文件系统(2学时)、资源竞争(2学时)。实验内容包括验证性和设计型两类实验,培养了学生的实际动手能力。

2.课程设计。

除了与操作系统课程同步的实验教学之外,还可以开设课程设计,让学生能够利用所学操作系统知识,开发、实现相关工具,培养学生的综合设计、开发能力。操作系统课程的实验教学内容是让学生分模块的设计、实现操作系统功能,此类实验对学生理解操作系统的整体架构和工作原理帮助不大,学生无法将各个小的功能模块联系成为一个完整的管理软件,即操作系统。而课程设计的目的是将操作系统课程和其他信息安全相关课程的教学内容相整合,最终实现能够满足实际需求的工程项目。课程设计相对实验教学来说内容较丰富,需要学生组队、合作完成对应的课程设计项目。针对信息安全专业的特点,可以考虑添加与信息安全相关的实验项目,如PE(PortableExecutable)文件分析、Windows病毒开发、系统安全工具开发等。通过上述实验项目,让学生在了解操作系统原理的基础上,开发实用的信息安全软件和工具。通过开设课程设计,既能锻炼学生的实际动手能力,又能培养学生的团队协作能力。

3.实践活动。

除了课堂教学之外,鼓励学生参加各项实践活动也是非常有必要的。组织学生成立大学生创新团队,指导学生申报大学生创新性实验项目,参加校内外举办的信息安全竞赛都是提高学生实践能力的途径。本校每年都组织本专业内、校内、省内及全国信息安全竞赛,同时积极鼓励学生参加校外信息安全竞赛。在此类竞赛中一个重要的考核部分是关于系统安全,即对操作系统漏洞地挖掘和利用,通过以学科竞赛为平台,将操作系统教学引向纵深方向,实现了理论与实践的有机结合,优化了学生的知识结构,促进了学生与其他高校学生和教师的交流,以比赛来使学生得到进步。此外,学院还邀请其他高校、公司有经验的教师、优秀的校友和技术人员来校讲座,增加学生对外沟通和交流的机会,让学生能够接触到新的、实用的业界动态,为今后工作做准备。从实践活动效果来看,学生的实际开发能力提升很快,能够将理论知识更好地融合到实际开发中。此外,实践活动还可以促进学生创新团队建设,通过高年级带动低年级学生,使新生能更早、更快地融入到专业学习中。本校通过几年的尝试,取得了初步成绩,学生在各项信息安全赛事中取得了优异的成绩,培养出来的学生也受到了用人单位的认可。

篇4

1.1CDIO环节之设计——设计教学方案这一环节要求提高学生的感性认识,为学生主动建构打下基础。教师可按照从感性到理性的原则安排课程教学,结合实际案例组织教学,提高学生学习兴趣,帮助学生实现主动建构;利用多媒体教学手段和多种形式的教学资源,在各个教学环节中保护学生的积极性;创造交互式的学习环境,使学生的主动建构得以保障;开发网络化教学平台,为学生创造一个交互式的学习环境,能满足个性化学习的要求;注重能力培养,使学生的主动建构得以发展。教师在授课过程中应该合理组织教学流程,精心策划教学方案,可以“内容复习—新课引入—主题教学—总结回顾—课堂练习”作为主线开展教学。在每一章中引入该章内容导读,概述该章主要内容及教学要求,让学生先从整体上了解该章的知识框架,清楚地认识到该章的重、难点所在。在某一具体章节的教学中,教师可将微格教学思想及微格教学5个环节(导入、板书、提问、讲解、课结)很好地融入该门课程。教师需要构建和谐的课堂教学氛围,将教学过程视为是教师有目的、有计划引导学生在掌握系统的科学文化基础知识和形成基本技能的基础上,促进学生身心全面发展的过程。教学过程是学生在教师指导下的一种积极主动认知过程,是师生的双向交流与合作过程。教师应重视课堂提问,以操作系统中的一些基础理论或简单应用为提问内容,可以请学生参与回答,也可以自问自答,这样既能帮助巩固知识,又能活跃课堂气氛并将学生的学习成效及时反馈给任课教师。

1.2CDIO环节之实现

1)课堂表达。考虑到成教生的自身特点,教师在该门课程教学中应尽量做到用语通俗易懂,将一些操作系统中本身较为抽象的术语及定义转变为更为形象化及生活化的语言。对于某些基本概念,教材的定义都非常严谨而规范,但是教师可以通过自己的理解将其简化,不要求学生死记硬背,而是知其意,概其义,如讲到进程与程序之间的关系时,教师可以这样描述:程序好比一份菜谱,是静态的,而进程就像一位厨师按照菜谱炒菜的过程,是运行的、动态的,二者相辅相成,进程存在的目的就是为了执行程序,而程序又是以进程的形式存在以接受操作系统的调度。再以存储管理为例,学生通常不容易建立起存储管理的过程思维图,教师可将其与生活中的实际结合起来进行阐述。操作系统的存储管理如同一个大农场主管理着一个大庄园,当有农户需要租用田地时,农场主就分配一块地给他种(用户区分配),等到地里长出了果实(结果出来后),农场主还得收回这块地(存储空间回收)。为了管好这片田地,农场主还要管好庄园的门,凡是要进去种地的,都得由他根据申请人的需要让其到位置确定的实际田地干活(把逻辑地址转换成物理地址)。庄园里还有一些大家可以共同使用的地方,如农场主的花园、工具房等,大家可以进去,也可以使用,但是不许改变任何现有的东西,还有每个农户只能在自己的地里耕种,如果有人越权侵犯别人的领土就要受到惩罚享和保护)。当然,再大的地也不够多,农场主为了多赚些钱,当把所有的地都租出去的时候,他会想办法把有些种田人暂时不种的那块地里的东西连地皮一起挖出来,放到仓库里堆着,然后把地腾出来租给别人种(这就是“虚拟存储”)。通过这样一个生活中的实例,教师可以更加形象、直观地让学生理解存储管理的过程及相关定义,再以此为基础分析其工作原理,让学生由感性认识上升为理性认识,这也是一个知识逐步升华的过程。

2)算法演示。操作系统课程中有一些重要的算法,教材中一般会给出相关算法的思想及应用举例,那么如何能更生动地分析算法的执行过程呢?笔者认为可以设计基于Flash的算法演示动画,如进程状态变迁图、银行家算法、进程死锁、地址转换、页面调度等一系列算法均可以由教师设计成Flas,通过其动态演示效果分析算法的思想及执行过程,帮助学生更好地理解算法原理,进而达到算法应用的目的。教师在算法演示中应遵循循序渐进的原则,首先介绍算法思想,然后由此推导出算法模型及相关公式,再过渡到分步骤的动态演示,期间应设置暂停按钮,允许以交互式的方式控制算法的执行。

1.3CDIO环节之运作

1)搭建实验教学平台。对于某些基础性的重要算法,还可结合算法思想编程实现并在虚拟机环境下安装相应版本的操作系统加以运行,如并发过程中的进程创建、进程通信,文件管理中虚拟文件系统的创建,设备管理中驱动程序的工作过程等。学习操作系统课程的目的是为了理解操作系统的基本原理,进而过渡到使用、维护并具备一定的开发能力,因此实践环节尤为重要,教师可结合CDIO理念中提出的“做中学”及“基于项目教学”思想,按照CDIO大纲要求,努力培养学生团队合作和人际沟通的能力。教师可以设置若干个综合性实验,让学生以小组合作的形式完成实验项目,将任务划分为方案设计、代码调试、报告填写,小组内的成员可以自行决定其扮演的角色。每个小组根据事先计划完成实验项目的开发,最终形成一份项目总结报告并制作PPT文稿,分组进行演示答辩。这样既能够让学生根据自己的特长参与到项目实训中,又增强了他们的团队协作能力,同时鉴于成教生的编程功底较弱,因此整个实验教学平台的侧重点在于程序的运行调试上,教师在项目执行的中期可以针对较复杂的实验项目给出一部分实验源代码,各小组只需将空缺代码补齐即可运行,让学生着重体会程序的运行效果并由此联系自己在使用操作系统过程中对诸如此类功能的设置等。这样将书中原理过渡到实际应用,才能让学生真正理解操作系统的5大功能如何发挥作用。

2)构建辅助学习平台。教师可利用开发设计的辅助学习平台为学生提供交流学习的空间。结合操作系统课程特点开发相应的网络学习平台是新形势下课程发展的必然趋势。成教生基于自身特点,可能由于工作原因不能兼顾每一次的课堂教学,如果缺席了相关内容的课堂教学又没有及时补救,那么就会造成知识脱节,因此利用网络教学平台将使学生的学习不再仅局限于课堂内,学习过程不再受时间、空间的限制,也为学生的自主学习创造了条件,充分体现CDIO的“做中学”。为典型的辅助学习平台架构。观察该图的各个模块可以发现,通过网络答疑能及时解决学生提出的问题,也能增强师生间的交流与互动。在“问题讨论”区中,学习者之间也可以互动合作,分享学习过程中的经验体会,推荐优秀的学习资源,这种方式能将大家凝聚为一个团队,相互推动,相互进步。在“课程学习”模块中,学生可以自主选择“在线练习”或“在线测试”对所学知识进行自我检测,以此发现自己学习中的不足并实时补救。

2效果评价

在面向成人教育的操作系统课程教学中,将CDIO教学理念引入其中,充分考虑学生的主动性及能动性,令学生的自主学习能力、团队协作能力及综合运用知识能力得到锻炼与提升,学习效果良好,自考合格率有较大提高,学生对课程的教学评定为优秀。我们对近3年来学习该门课程学生的情况进行对比,通过汇总学生学习情况数据,发现基于CDIO模式的课程教学效果理想,学生掌握了更多的理论知识,提升了实践能力,提高了自我认可度和对授课教师的认可度。操作系统课程教学情况汇

篇5

引言

随着国内汽车电子产业的不断升级和研发投入不断加大,国内生产的汽车电子简单的ECU已经越来越普及,例如车载音响,仪表,车身控制BCM,动力转向EPS等等。越来越多的企业将精力投入到比较复杂的控制领域,比如发动机控制,防抱死系统(ABS)等,对于这些逻辑复杂、实时性和安全性高的控制任务,传统的前后台系统模式非实时处理的弊端越来越呈现,这就势必需要用到实时操作系统来管理这些任务。

OSEK标准是1993年德国汽车工业界联合推出了“汽车电子的开放式系统及接口软件规范”,即OSEK(opensystemandthecorrespondinginterfacesforautomotiveelectronics)。1994年法国汽车工业界的相似规范VDX(vehicledistributedexecutive)和OSEK规范合并,从而形成OSEK/VDX规范体系。当前OSEK标准已经成为汽车电子软件开发领域中的通用标准,旨在增强软件代码安全性、移植性,减少软件开发周期。

目前,市场上通用的开源RTOS有很多,比如μC/OS-Ⅱ,FreeRTOS,Linux-2.6等,但是这些核多半是用于通用领域或者安全性要求不太高的领域,如果将这些移植到汽车电子动力安全控制领域,是不太合时宜的;而且,这些核本身不是基于OSEK标准,如果引入OSEK标准,无疑加大了内核移植的难度。NEC电子的实时操作系统RX850是一款基于OSEK标准的汽车级专用RTOS,其内核的实时性已经得到第三方的专业测试。它已经被移植到了NEC芯片的集成开发环境PMPlus和GreenHills,客户只需要在IDE(IntegratedDevelopEnvironment)中编写脚本文件来配置RTOS即可通过编译,使得客户从底层驱动编写到RTOS任务调度轻松实现“无缝结合”,大大缩短了RTOS移植的开发周期。本文建立了基于NEC电子32位车身专用芯片V850/Fx3的软件平台,并介绍了如何实现RX850操作系统的配置,以发动机控制模块为控制模型来实现多任务的实时调度,最后通过软仿工具来分析该内核的效率和任务调度的实时性。

一、系统平台介绍

本系统采用NEC电子的32位车身专用芯片V850/Fx3系列,V850是NEC电子的32位微处理器核,5级流水线控制,内部32个32位寄存器,乘法/除法指令,数据空间支持最大4GB线性寻址能力,代码空间支持64M线性寻址能力,内部1MB的codeflash,60KB的RAM空间,32KB的dataflash用作EEPROM模拟。

基于OSEK标准的RX850实时操作系统符合以下标准:操作系统规范(OSEKOS)、通信规范(OSEKCOM)、网络管理规范(OSEKNM)和OSEK实现语言(OSEKOIL)。其中OSEKOS是针对汽车应用特点而专门制定的一个小型RTOS规范,着重以下几个方面:(1)可移植性,所有API都是标准化的并且在功能上都有明确的定义;(2)可扩展性,OSEKOS旨在通用于任何类型的ECU,因此一方面系统要高度的模块化,另一方面又要能进行灵活的配置;(3)汽车应用的特定需求,诸如可靠性、实用性和代价敏感性等。相应的,OSEKOS静态配置可以通过OS2EKOIL语言实现,用户在系统生成时静态制定任务的个数、需要的资源和系统服务。OSEKCOM为通信网络中的数据交换提供了标准的接口和协议。OSEKNM为监视网络的流量提供了一组标准的功能函数,以保证网络的安全性和可靠性。

二、RX850内核配置

由于RX850已经被嵌入到IDE,因此用户直接编写内核脚本文件即可,下面介绍如何来配置内核。

1.系统时钟设置

clkhdrINTTM0EQ0//选定TimerM为时间片中断源

2.堆栈设置

RX850的堆栈分为系统堆栈和任务堆栈,

POOL0功能:系统基本表信息、准备队列、每个管理块、任务堆栈、中断句柄堆栈(系统堆栈)、可变长度内存、不变长度内存。

POOL1功能:任务堆栈、中断句柄堆栈(系统堆栈)、可变长度内存、不变长度内存。

POOL0和POOL1都可以作为任务堆栈,即使没有POOL1也可以。配置如下:

intstk0x400:pool0//系统堆栈大小为0x400

tskTSK1_TSK10x050:pool10x06TTS_DMT0x00ei//TSK_ID_1ms任务堆栈大小0x50

3.允许最大优先级任务数

maxpri0x1f//允许最大优先级任务数为0x1f

4.信号量设置

semSem_Task10x00//设置了信号量Sem_Task1为0

semSem_Task20x00//设置了信号量Sem_Task2为0

5.事件标志设置

flgflg_Task1//设置了事件标志flg_Task1

flgflg_Task2//设置了事件标志flg_Task2

5.邮箱设置

mbxID_Task1TA_MPRI//设置Task1的邮箱

mbxID_Task2TA_MPRI//设置Task2的邮箱

6.中断设置

RX850的中断分为直接中断和间接中断两种,直接中断不受RX850制约的中断句柄,理论上接近硬件中断的速度,其缺点是需要用户自己写中断处理句柄,包括:(1).寄存器压栈;(2).换向,跳转到中断句柄的开始;(3).调用系统命令;(4).返回到调度;间接中断的中断句柄在RX850的中断预处理后才被启动,优点是简化了句柄处理过程,缺点是由于RX850的预处理降低了速度,其处理过程如下:

间接中断配置如下:

inthdrINTAD_AD_Interrupt//AD间接中断句柄配置

inthdrINTC1REC_CAN_Ch1RxInt//CAN间接中断句柄配置

7.固定/可变内存池设置

当系统需要交换较大的数据时,此时任务堆栈是不够用的,需要开辟一段内存来使用。RX850支持两种方式的内存配置,固定内存池和可变内存池。固定内存池由用户自定义内存池的大小,可变内存池根据实际应用系统动态的定义所需内存大小,配置如下:

mpfMPF_ID_MBX0x08:pool150

//固定内存以0x08字节为单位排列,大小为50*0x08;

mplMPL_ID_Task10x08:pool1

//可变内存0x08字节为单位排列

8.系统周期循环中断设置

cycCYC_INT_TIMER_CYC_IntTimerTCY_OFF10

//系统周期循环中断时间为10个时间片

以上完成了操作系统的配置,然后通过NEC的IDE即可生成操作系统的.s和.h文件,将此两个文件包含在工程文件中即可。超级秘书网

三、RX850软仿及结论

通过以上配置,选择发动机控制模块为对象,下面对RX850进行软仿。NEC电子提供专门的软仿工具AZ,在IDE中打开AZ。

篇6

1 引言

作为一种广泛应用的软件系统,嵌入式操作系统较之传统的操作系统内核是比较小的,在嵌入式系统选型方面需要考虑到市场进入时间、可移植性、可利用资源等,在设计的时候需要考虑到任务调度和任务管理等方面的问题。

2 嵌入式操作系统概述

1)概念

嵌入式操作系统简称EOS,是一种广泛应用的软件系统,一般包括和软件相关的标准浏览器、图形界面、通信协议、设备驱动接口、系统内核、底层驱动软件等。嵌入式系统的所有软硬件资源由嵌入式操作系统负责任务调度、分配以及协调控制并发活动。

2)特点

a、系统内核小:在小型电子装置中常用到嵌入式系统,相对有限的系统资源,较之传统的操作系统内核是比较小的。

b、专用性强:具有很强的个性化,结合非常紧密的软硬件系统,一般在进行系统移植硬件时,要根据系统硬件的增减和变化不断进行修改。系统往往需要较大的更改在同时针对不同的任务的时候。

c、系统精简:应用软件和系统软件在嵌入式系统中一般没有明显的区分。对功能的实现及设计不需要太复杂。这样有利于实现系统安全和控制系统成本。

d、嵌入式软件的基本要求是高实时性。为了提高速度,软件要求固态存储;高可靠性和高质量是软件代码的要求。

e、只有使用多任务的操作系统,开发嵌入式软件才能走向标准化。没有操作系统应用程序在芯片上直接运行。为了合理的利用专家函数库接口、系统函数、系统资源以及调度任务,对开发平台用户必须自行选配,这样程序执行的可靠性、实时性才能得到保证,而且开发时间会减少,软件质量得到保障。

f、开发环境和工具:自举开发能力在嵌入式系统中是不具备的,完成设计以后对其中的程序用户也不能进行修改,如果要进行开发必须有一套开发环境和工具,这些环境和工具基于各种混合信号示波器、逻辑分析仪等,目标机和主机的概念往往蕴含在开发中,最后的执行机采用目标机,程序的开发采用主机,需要在开放式交替结合进行。

3 嵌入式操作系统的选型

当在进行嵌入式产品数字医疗设备、信息电器等设计的时候,至关重要的是嵌入式操作系统。那么以下是嵌入式操作系统在选择时所遵循的一些原则。

1)系统定制能力。用户需求的千差万别、各异的硬件平台,所以与传统的Wintel结构相比信息产品不具有单纯性,要分析产品是否需要改进系统底层,并且提出了针对于系统定制能力的要求。Linux是开放的源代码,其优势在于定制能力方面。随着在嵌入式领域微软加强力度和WinCE3.0源码的开放,提升了其定制能力。

2)市场进入时间。一般演示和实际产品是不同的,与操作系统的选择有关系的是产品时间表的制定。当前最非丰富的人力资源的是Windows程序员,而且WinCE也可能是现成资源最多的。要想很快进入市场可以使用WinCE。WinCE+X86做产品不要的功能被被去掉,这样产品会很快出现,但是会出现核心竞争力差、成本高。由于没有足够的技术积累或编程人员缺乏等问题会影响开发某些高效操作系统的进度。

3)可利用资源。与学术课题研究不同,产品的开发为了满足用户的需求而以高质量、低成本、快速为目标。对产品的特色进行集中精力的研发,采用第三方产品或由操作系统附加来实现其他功能,对于选型而言操作系统的可利用资源是一个重要参考条件。大家看好WinCE和Linux是因为可以利用其中的大量资源。由于比较封闭,在开发其他实时操作系统时,可利用资源比较少,所以需要自己对多数功能进行独立开发。由近几年市场需求可知,Web浏览器的全功能均需由嵌入式系统提供,这需要一个GUI来支持并且要具有高可靠性和高性能。

4)可移植性。良好的软件移植性无关于操作系统,可以在不同系统、不同平台上运行,所以可移植性是进行嵌入式软件开发要重点考虑的问题。一般情况下软件的性能和通用性是矛盾的。优化性在某些特定的情况下受到损失是通用要付出的代价。当操作系统和平台与产品紧密结合的时候,蕴含在其中的是产品特色。

5)成本。在所有产品中都需要考虑的是成本问题,商业系统WinCE等在许可证使用费用方面需要支付,而Linux是免费的,而问题不仅仅是这些。需要综合权衡后再对成本进行考虑,其他因素可能因为选择了某一系统而受到影响,如公司管理、人员投入、硬件设备选型等方面。

6)中文内核支持。西文方式是操作系统经常采用的方式,中文内核支持只是针对国内的产品。所以,必须要考虑的因素有中文处理与输入是否被支持,各种国际标准如GB18030、GBK是否被支持,双字节编码方式是否被支持等。

在上述中减法是用WinCE+x86出产品,也就是PC家电化;而在加法中,在改进的适合应用家电行业的硬件解决方案,而且增加应用软件和嵌入式操作系统。上述是家电PC的方式, 特色突出、成本低是其优势,其缺点是难度大、周期长的产品研发。作为一个好的选择Linx能够让你深入都系统底层。

4 嵌入式系统设计中应考虑的一些问题

嵌入式系统确切的说是一种概念,即可以是硬件嵌入也可以是软件嵌入,在各种应用系统中嵌入计算机相关技术,设计一个好的嵌入式在这种概念下需要满足的要求有:

A、与嵌入系统能够很好的相匹配;

b、在嵌入系统中应用相关计算机技术能够获得很好的性能价格比;

c、在满足嵌入系统功能的情况下,要尽可能简单,这样可以避免系统开销较大。

计算机的很多功能都是由操作系统来赋予的,它可以说是计算机的一个扩展;另一方面,操作系统也是作为资源管理者存在于计算机系统中。内核的最小结构在嵌入操作系统中包含的部分有:

1)任务调度。在一个复杂的嵌入式应用中至关重要的是任务调度策略的优劣,不可能用单任务来实现,只能采用多任务来实现。对众多的任务调度方法进行分类可以得出时间片调度、轮转调度、优先级调度三种方法。不管是在嵌入式操作系统中还是在一般操作系统中,操作系统的核心都是任务调度。在设计嵌入式操作系统的时,进行优化选择要根据被嵌入的实际系统的需求。单进程多线程调度是在实时嵌入式应用中常被采用来提高实时性。为了满足不同用户的需求,一般配有上述三种调度算法的函数在嵌入式操作系统中。当对自己的应用系统用户开发完后,不会把没有使用到的代码连接到最终系统中。而在一般的操作系统中所有有关代码都被加载到计算机系统中,对于使用中这些代码是否被用到不进行考虑。期限调度法也被应用于实时嵌入式系统中,在这种调度方法的保证下设定的期限之前每一个进程被调度执行完。

2)存储管理。存储管理在一般操作系统中是非常复杂的,其中得到广泛普及的是虚拟管理,与计算机实际内存相比应用系统可以获得的编制空间更大,虚拟存储管理是对外存和内存通过操作系统来进行管理,一个独立的虚拟存储空间能够被每一个应用程序得到。虚拟地址是程序访问的地址,对不同应用程序的共享存储空间进行维护和管理,而且通过段、页管理操作系统完成完成虚拟地址到物理地址的转换和页面换出与换入。各自的地址空间中分配各应用程序进行运行,不会产生相互干扰的现象。在在具体应用嵌入式的时候,所有静态内存分配通常是嵌入式操作系统采用的方式,各自可能使用的内存容量和进程数量在开发的时候是可以预测。存储管理在嵌入式操作系统中是比较简单的。因为不能预测页交换的时间,若采用虚拟存储技术在实时嵌入式应用中,所以这种方法是不可取的。常见的动态内存分配法是一块固定大小的内存在缓冲区中被动态分配出来,在使用完后就释放出来。存储管理在嵌入式操作系统中一般来说没有收集垃圾的功能。可能会有几种情况进行组合时是在复杂的应用系统中,在处理时候要按照具体情况来进行。如在一个嵌入式系统中有多个处理器,有非实时应用、软实时应用和硬实时应用,设计时虚拟存储技术被应用在非实时部分,动态内存分配被应用在软实时部分,静态内存分配被应用于硬实时部分,而且在不同的处理器上分别运行着三种应用。嵌入式操作系统在内存分配方面强烈的依赖于实际的被嵌入系统。自己的实际操作系统的在开发时候用户可以进行选择,因为几种分配策略由一个通用嵌入式操作系统提供,这就显示了嵌入式操作系统的裁剪性。内存保护作为一个重要的特性存在于存储管理中。每个应用程序在一般的操作系统中对其他应用程序的地址空间不能任意访问,它们都有自己的地址空间。在应用环境的限制下,存储器不能被大量使用,尽管已经很便宜的存储器芯片,这时就会严格限制代码量。如只有几KB在某些嵌入式操作系统中,所以进行内存保护处理时就显得相当薄弱,一般在即使系统崩溃重大的损失也不会造成的领域中,常见的有手持电话。在内存保护方面有的嵌入式应用要求非常严格,如嵌入式操作系统在武器系统中就要求有内存保护功能。

3)中断。在中断和查询是计算机系统接收事件的有两种方法。在多任务操作系统中,采用查询方式进行对I/O请求或事件的处理,大量的系统资源会被消耗。所以在处理I/O请求或事件使采用中断方式是比较合适的。中断和中断处理程序在操作系统中是紧密联系在一起的。如在I/O操作中,其过程如下:

中断处理在嵌入式操作系统是被十分重视的,事件驱动在嵌入式操作系统中是常见的。中断处理程序在嵌入式操作系统中引发的任务切换是:

4)用户的接口与操作系统。操作系统提供有两类接口给用户使用:人机界面,不管是命令形式还是视窗形式,这个接口是操作系统的一个外壳,而在嵌入式操作系统中这个接口是不存在的;而在系统调用接口,在每个操作系统中都提供不同的调用种类和功能,如果系统调用在操作系统中提供的越多,那么就会拥有越强的功能,就能提供简单而高效的支持给应用程序的开发,而且程序的维护量也会减少。而在嵌入式操作系统中这一规律则不太适用,在调制解调器上可以应用简单的,在卫星地面通信接收站中可以应用复杂的。

5 结语

综上可知,在对被嵌入系统进行充分考虑的前提下进行嵌入式操作系统的设计,在操作系统的设计和选择的时候和根据实际的应用来进行,嵌入式操作系统虽然具有可剪裁性,但是这种剪裁是有限的。嵌入式操作系统在迅速发展,但同时面临着很多机遇和挑战。

参考文献:

[1]Labrisse J.嵌入式系统构件[M].2 版.袁勤勇,黄绍金,唐青,译.北京:机械工业出版社,2001:130-143.

[2]Jean J. Labros se. 嵌入式实时操作系统C/ OS - II ( 第2版) [ M] . 邵贝贝等译. 北京: 北京航空航天大学出版社,2003.

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[4]周立功等编. ARM 微控制器基础与实验[M].广州周立功单片机发展有限公司, 2003.

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[6]陈向群, 王雷. Windows 系统分析及实验教程[M]. 北京: 机械工业出版社, 2003.

[7]梁坚, 朱强, 王锦标. 嵌入式技术在SUPMAX800 集散控制系统中的应用[J], 计算机工程, 2003,( 9) : 151~153.

[8]周毓林, 宁杨,陆贵强, 等. Windows 内核定制及应用开发[M]. 北京: 电子工业出版社, 2005.

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一、经济系统的层次性

一般系统论创始人贝塔朗菲定义:“系统是相互联系相互作用的诸元素的综合体”,他强调元素间的相互作用以及系统对元素的整合作用。牵一发而动全身是系统的特征,更是当今社会经济的特征。

经济系统是系统经济学研究的主要对象,经济系统的层次性是系统经济学的重要概念之一。经济系统的层次性指根据某个或某些指标可以把经济系统划分为若干层次的经济系统,每个层次的经济系统都有自己独特的特征和规律。根据组织水平的不同可以,将经济系统分成六个层次,即“家庭经济系统企业经济系统产业经济系统区域经济系统国家经济系统全球经济系统”。

一般来说,高层次的经济系统是以低层次的经济系统为其载体的。低层次的经济系统是高层次经济系统的子系统或经济元(经济元是指具有一定功能的所有系统水平上的经济实体,经济系统是由经济元和经济元之间的关系组成)。

二、Android智能手机操作系统在经济系统层级过渡的链接

1.家庭经济系统过渡到企业经济系统

沟通与交流是人类组成社会的充分必要条件。信息爆炸的现在,人与人、人与家庭、家庭与家庭的联系需求比以往的任何时期更加强烈。手机的出现更好的满足了人们沟通交流的需求,随着消费者对手机需求的增加,其对手机功能的需求却与价格成反向关系。

Android智能手机操作系统的成功研发,很好的解决了需求和价格的问题。Android手机操作系统是开源的,采用Webkit浏览器引擎,具有触摸屏、高级图形显示和上网功能,消费者能够在手机上查看电子邮件、搜索网址和观看视频节目等,比其他手机具有更强大的搜素功能,可以说是一种融入全部Web应用的单一平台。它的开源性,极大地降低了开发成本,因此安卓手机受到市场强烈欢迎,市场占有率从2009年的1.3%①,一路飙升到2013年第一季度的51.4%。

Android手机系统的特征在于系统的开放性和服务免费,作为对第三方软件完全开放的平台,使开发者开发程序时拥有更大的自由度,突破了iPhone等只能添加为数不多的固定软件的枷锁;同时与Windows Mobile、Symbian等厂商不同,它免费向开发人员提供,可节省近三成成本。生产成本的降低和家庭经济系统对其需求的加大,企业经济系统也在随之变化。

本文以代表性的三星集团为例。三星在市场上的崛起可以通过和诺基亚(生产Symbian操作系统)的市场占有率比较看出。2009年第三季度诺基亚在中国市场的占有率为50.08%,三星为12.36%,而到了2012年第二季度诺基亚却降到了2.5%,三星为22.20%②。2013年第一季度,全球安卓智能手机收益共达50亿美元。三星以占安卓智能手机总收益的95%份额主导安卓手机市场。

三星的成功依赖于充分运用了企业经济系统中各经济元之间的相互作用。企业系统的经济元包括很多,本文只选取对三星成功最重要的六个经济元和它们的相互作用来分析。如图1所示。

图1 智能手机企业经济系统

三星的高管对家庭经济系统的需求信息做出正确的判断,将旗下50%智能手机采用Android操作系统,全面转投这个开源平台。三星的财务管理子系统向技术研发管理子系统投入了大量研发安卓智能手机操作系统的研发费用,像产品数据管理子系统投入设计费用,以便安卓手机能够更美观便捷,同时向营销管理子系统支出营销费用,进行系统营销。三星通过家庭子系统了解安卓智能手机操作系统的需求,进而通过企业经济系统的整体运作,扩大市场占有率,获取超额利润。

2.企业经济系统过渡到产业经济系统

Android操作系统为制造智能手机的企业经济系统带来了超额的利润,这必定会带动相关企业经济系统的发展,为整个产业经济系统带来利润。

这里的产业经济系统的经济元主要有9个,即家庭经济系统、Android手机制造企业经济系统、广告企业经济系统、半导体企业经济系统、开发Android操作系统企业经济系统、移动网络运营企业经济系统、Android手机应用交易平台、支付平台、Android手机应用软件开发企业经济系统。

与安卓手机相关的产业经济系统中这9个经济元和经济元间的相互作用如图2。图中是以现金和服务或产品为链接,将家庭经济系统、Android手机制造企业经济系统同其他的经济元相互作用共同构成产业经济系统。从图中我们可以看出,只要产业经济系统中的一个经济元能获得超额的利润,由于关联性,可以带动整个产业经济系统获得利润。

图2 与Android手机的相关的

产业经济系统之间的经济关系

3.产业经济系统过渡到国家经济系统

安卓智能手机操作系统这种产品的特殊性,使之不能像其他传统产品那样可以按照家庭经济系统企业经济系统产业经济系统区域经济系统国家经济系统逐级过渡,因为安卓手机操作系统是一种虚拟产品,受到区域限制较少,所以可以直接从产业经济系统过渡到国家经济系统来分析。

安卓手机产业经济系统的发展,引起了我国政府的重视。中国工业和信息化部电信研究院在一份报告表示:“我国移动操作系统研发对于Android系统存在严重路径依赖。”Android操作系统是一种开源系统,但其核心技术和技术路线受到谷歌的严重控制,导致我国操作系统研发企业时刻面临谷歌的商业歧视。

我国三大运营商中,中国移动推出了自有的手机操作系统,名为Open Mobile System,简称OMS。由于其技术短板,导致我国品牌缺乏国际竞争力,而且消费者对OMS系统几乎没有差异化的体验,与Android系统相差甚远。

手机操作系统作为向上支撑软件、向下管理硬件和横向构建手机产业经济系统的基础,必然成为提高我国智能手机产业竞争力的第一突破点。失去产业主导权将导致国际巨头长期垄断市场,掠夺利润,威胁安全,所以必须大力发展我国自主知识产权的智能手机操作系统,进而提高我国在智能手机和移动互联网产业的国际竞争力,更加快速地促进我国智能手机产业的发展。国家经济系统中与智能手机经济系统相关的经济元主要有5个,即Android智能手机操作系统的产业经济系统,我国自主研发的操作系统产业经济系统、司法系统、政府、教育系统。国家经济系统的经济元之间的相互作用如图3所示。

图3 国家经济系统中

与智能手机经济系统相关的经济元及其之间的关系

从图3可以看出,我国要想提高在智能手机和移动互联网产业的国际竞争力就应该从国家经济系统的整体出发,政府分别向司法和教育系统传递出支持研发和大力发展人才的信息,然后各个系统再做出反应,只有国家经济系统的每个子系统相互协调、相互配合、相互激励才能使国家这个总体经济系统得到整体的升级。

三、小结

本文以系统经济学的层级结构理论来浅析了Android智能手机占有率提升的这个经济现象。当今社会是“系统的时代”,经济的一些经济现象应该从系统的角度去分析,问题的解应该放到社会这个大的系统中来寻求,而非只是片面的拘泥于小部分来找答案。

注释:

①数据来源于艾媒市场咨询2006-2010年中国智能手机操作系统市场份额。

②数据来源于艾媒市场咨询。

参考文献

[1]昝廷全.系统经济学探索[M].北京:科学教育出版社, 2004.

[2]昝廷全.系统经济学学术散墨[M].北京:中国书店, 2012.

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然而在实际教学中发现,该课程并未能有效的提高学生独立开发软件的能力,仅仅实现了让学生了解操作系统的构成及功能实现这一基本教学目标。这个问题的出现与我们课程特点密不可分。首先,课程设置偏向理论,课程内容偏向软件设计和算法实现,虽配套有实验课程,但比例较低,不利于提高学生的实践能力。其次,操作系统涉及到各类软硬件资源,因此,需要专门的实验平台,否则,直接采用传统的编码和调试方法及有可能导致系统崩溃。最后,对于操作系统这种大型软件的开发,需要学生具有较强的编程开发能力,实际上,很多学生并不能快速有效地将算法转化为可执行程序,少数学生虽能快速实现局部功能但对软件的整体思维和开发能力欠缺,目前大部分的实验工作主要集中与操作系统部分子系统功能的实现。本文对操作系统理论教学及实验教学中学生遇到的各种问题进行归纳总结,进而探讨培养学生的软件整体开发思维和方法,提高学生的独立软件开发能力。 

1 问题归纳 

1.1 局部思维方式 

所谓局部思维方式是指学生在学习操作系统知识时,只关注当前学习或实践的内容与知识点,很少能将当前知识与前面的知识联系起来,这导致学习完一个知识点后,学生很可能不知道该知识点是为了解决什么样的问题。这样的局部思维方式是学生长期的学习过程中养成的不良习惯,不仅在学习操作系统这门课程中出现,在其他课程的学习中也同样存在。 

操作系统是一个整体性软件,各章节的知识都是相互关联的,因此,在这门课程的学习过程中,这种局部思维方式带来的问题就更加明显。下面总结了几种由局部性思维带来的普遍性问题。 

关注知识细节,忽视知识的宏观应用。实际教学中发现,很多学生在学习的过程中常常发生一叶障目的现象,通常的表现是学习了当前的知识点后,不知道学习该内容的目的,或者不知道该知识是用于实现操作系统的哪部分的功能的,因此,常常在学期结束后询问学生什么是操作系统,它有哪些构成和基本功能,很多学生还是一头雾水。这些主要是由于学生缺少以宏观的视角来看待和解决问题的能力,不能正确认识每个细小知识点在整个宏观问题中所处的位置。这就好比学生们仔细认真的观察了一砖一瓦(各个细小知识点)却不知道砖瓦是用来盖房子(开发大型的系统软件操作系统)的,或者即使知道使用砖瓦来盖房子,也不知道在什么地方什么时候使用什么材料来盖房子,概其主要原因就是学生过于关注一砖一瓦的实现细节而忘记关注砖瓦的使用过程,即只关注微观的知识细节,而忘记学习宏观的知识应用方式,这也是现在学生学习中的普遍性问题。

关注知识点个体,忽视整体联系。操作系统课程中,每个章节内容对应部分子功能的实现,每个子功能相互协作才能构成一个完整的操作系统软件。学生在学习过程中较多关注每个子功能的实现,而忽视了它们之间的联系,因此,无法有效的将各个子功能拼接成一个完整的系统软件。例如,学生不清楚I/O系统与用户之间的接口在哪,如何让处理机管理系统、存储管理系统、I/O系统等协同工作,等等。 

1.2 知识储备不足 

实际教学中,除了上述局部性思维方式外,学生知识储备不足也是影响课程学习的另一主要原因。我们知道操作系统是一门综合性课程,想要学好操作系统,既要了解软件开发的相关知识,也要有硬件的基础,因此,知识储备不足会直接影响操作系统的学习。其表现归纳如下。 

⑴ 常见的概念模糊。例如,逻辑地址空间与物理地址空间、程序的链接、数据结构、虚拟化等等常见概念的理解模糊。还有很多同学不了解内存单元的地址,更不知道内存地址的作用是什么,因此,在介绍地址映射、数据装入内存的过程需要花费大量的时间去补充基础知识。 

⑵ 硬件基础薄弱。计算机系统硬件组成知识薄弱,不了解计算机系统的工作流程,不了解计算机常见硬件的基本功能和基本特性。 

⑶ 代码实现能力差。操作系统实验课程的教学中看到学生的编程能力普遍较差,且没有软件开发基础和思维方式,很多学生只注重功能的实现,不关注各个部分的接口,导致各子系统可以正常运行,但是,无法拼接成完整系统。主要表现为编码随意,乱用GOTO语句,数据结构定义不规范,指针使用随意。例如,通过printf(“%d\n”,i),学生编写输入语句scanf(“%d\n”,&i),而实际规范的语句应为scanf("%d",&i)。 

2 操作系统课程教学的几点思考 

基于上述问题,本文针对操作系统教学提出几点改进意见。 

2.1 理论与实践相结合 

注重理论教学的同时,也要加强学生的实际应用能力的提高。现在的学生更加看重知识的实用性,将自己所学知识转化为实际应用和实践是学生自主学习的主要内在推动力。单纯的进行理论教学,会让学生感觉操作系统是一门生涩枯燥毫无用处的一门课程。 

在教学中,我们将理论和实践相互结合,详细阐述理论知识,让学生充分理解相关工作原理及实现算法,再通过配套实验课程指导学生将理论知识转化为实际应用,通过这一转化过程,提高学生对操作系统实用性的认识,激发学生自我学习的内在动力。理论转化为实践的过程中,学生会逐渐发现只有扎实的理论基础积累才能快速的转化成实践,提高了学生对理论知识学习的重视程度,从而形成理论指导实践,再由实践去反思理论的良性循环。 

在理论转化成实践的过程中,学生能够将空泛的概念落到具体实处加深印象和理解,例如,内存的物理地址空间,可以通过编码的调试过程查看每个内存单元的存储内容,充分理解内存的数据存储及变化。除此之外,通过理论转化代码实现的过程能够快速有效的提高学生的编程能力,发现自己在编码方面的不足和问题,以及提高自身的软件设计能力。 

2.2 整体与局部相结合 

建立学生对于操作系统的整体概念,关于处理机管理、存储器管理、I/O设备管理、文件管理及用户接口等模块都是操作系统的子系统,这些子系统相互关联、相互协作才能实现操作系统对各种软硬件资源进行管理并为用户提供良好工作环境的功能。 

教学中充分强调操作系统的整体结构和设计方法,在对整体结构和功能充分了解以后,再介绍操作系统的模块划分。透彻讲解每模块的设计思想和功能实现,让学生在潜移默化中学习软件开发的思维方式和解决方案,逐渐提高学生运用已学的设计思想解决问题的能力。只有对每个子模块具体功能原理和实现方法充分掌握后才能快捷迅速的将它们从理论知识转化成代码,也只有在每个子功能的代码都能充分实现的情况下,才有可能将它们连接成一个完整的大型的操作系统软件。 

整体是由局部组成,只有每一子模块都实现了才有可能连接成整体,而整体不是对每个子模块的简单拼凑,各个模块之间如何相互协调共同完成用户任务是需要在一开始的软件整体设计中考虑的问题,此外,软件设计之初我们还需考虑各子模块之间的接口。因此,在整个教学过程中,我们遵循“整体-局部-整体”的一个教学过程。通过这个过程,让学生充分了解整体与部分之间的相互关系,加深理解。 

2.3 层次式教学 

操作系统课程是按年级统一开课的,但是同一个年级,不同学生的差别也很大,比如,他们各自的知识储备、自身的理解力和领悟力、兴趣爱好,比如有的善于思考而有的喜欢动手编程等等。因此,对不同学生采用统一标准显然是不合适的,对于能力强、精力充沛的学生,这个统一的标准不能激发他们的潜能,而对于知识储备相对较弱、能力稍差的学生,这样的统一标准又会打击自信心。因此,对于操作系统无论是理论教学还是实验教学,都建议采用层次式教学,对于不同水平的学生提出不同要求。 

在理论教学中,我们将掌握操作系统的基本概念、设计思想和算法作为基本教学目标,对于能力较强的学生在教学中提示一些课本中没有的知识点去拓展知识空间和思维方法,比如:在学习了用户空间和内核空间的基本概念后,让有能力的学生了解用户空间的数据如何与内核空间的数据进行交互,实现两者之间数据交互的方法有哪些。而对于那些动手能力较强的学生可以引导他们用1~2种方式去实现将用户空间的数据传递到内核空间内。 

在实验教学中,基本的教学目标是独立实现操作系统中的基本算法,如进程同步、进程调度算法、银行家算法及内存的分配回收算法等等。对于能力较强的学生可以引导他们去读一些开源linux操作系统的源代码,有选择的对部分功能模块进行优化改进,然后再编译链接,最终将该改进植入操作系统中,以此激发学生的学习兴趣。 

3 结束语 

操作系统课程的教学不仅需要教师不断更新教学内容和教学工具,还要求教师能够根据学生的特点因材施教。本文总结了归纳操作系统在理论教学和实验教学中出现的一些常见问题,如局部思维方式问题和知识储备不足代码实现能力差的问题,并针对这些问题提出三点改进建议:强调整体与局部之间的相互关系,形成整体-局部-整体的教学模式;要求理论联系实际,将理论知识应用到具体实践中去,从理论到代码实践,再通过代码实践过程反思理论方法的有效的教学方法;针对不同学生采用层次式教学手段,设定基本教学目标,对于完成基本教学目标的同学引导其完成更高层教学目标,提高学生学习兴趣和能力。 

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中图分类号:TN409 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 04-0000-01

IC卡,一个正蓬勃发展的产业,一个与我们的生活正越来越密切的产业。在因特网、分布式和普及计算大潮涌来时,IC卡扮演着越来越重要的角色。本课题的背景是校园一卡系统收费终端的应用,随着科学技术的迅猛发展,社会的日益信息化,技术的不断革新以及要求的不断提高,需要设计出一个功能丰富,性能更加稳定的,并且具有友好人机界面的嵌入式智能终端,来取代现在市场上的基于单片机的收费终端,该读卡器必须简单,方便快捷。

一、基于单片机的IC卡读卡器的工作原理

其工作原理是通过射频读卡器向IC卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个IC串联谐振电路,其频率与读卡器发射的频率相同,这样在电磁波激励下,LC谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷;在这个电荷的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内存储,当所积累的电荷达到2V时,此电容可作为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接受读卡器的数据。其发射原理是非接触性IC卡与读卡器之间通过无线电波来完成操作。二者之间的通讯频率为13.56MHZ。非接触性IC卡本身是无源卡,当读卡器对卡进行操作时,读卡器发出的信号由两部分叠加组成:一部分是电源信号,该信号由卡接收后,与本身的L/C产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是指令和数据信号,指挥芯片完成数据的读取、修改、储存等,并返回信号给读卡器,完成一次操作。读卡器则一般由单片机,射频模块和天线组成,并配有与PC的通讯接口,打印口,I/O口等,以便应用于不同的领域。

二、系统设计的整体规划

(一)系统设计思路。IC卡的应用领域非常广泛。在IC卡的触点和读卡器的触点良好接触之前,读卡器不应对IC卡施加有关信号,以免造成不可预料的损坏。IC卡读卡器作为系统和用户交换的接口,必将面对各种各样复杂的应用环境。因此,在设计阶段应注意IC卡读卡器的环境。作为操作系统,管理IC卡的硬件资源和数据资源是其基本任务。IC卡上的硬件资源包括CPU、ROM、EEPROM和RAM及通讯接口,这些都由IC卡上操作系统统一管理,使外部不能直接控制这些资源,使IC卡对外表现为一个“黑匣子”,从而加强了系统的保密性能。智能卡通讯管理主要功能是执行智能IC卡的信息传送协议,接收读卡器发出的指令,并对指令传递是否正确进行判断。

(二)系统论证方案。IC卡是一种集成电路卡,它的读/写设备是每个IC卡应用系统必不可缺的周边设备。该设备通过IC卡的8个触点向IC卡提供电源并与IC卡相互交换信息。虽然IC卡是从磁卡发展而来的。本IC卡读卡器的功能为:当IC卡中的射频模块产生晶振频率,通过天线发射出去,且将天线接收到的IC卡读卡器的卡号数据返回给单片机,最终通过RS232接口将卡号数据在电脑上显示。

(三)系统的整体结构。对于本论文的基于单片机的IC卡读卡器系统来说,整个系统由电源模块、时钟电路模块、蜂鸣器模块和天线电路几个部分组成。整个系统由单片机控制,能够通过接口把数据从PC上显示出来,电源模块负责提供电力,当读卡器读取成功后,通过蜂鸣器响两声来表示。

三、读卡器硬件设计

(一)单片机的简介。本系统采用STC12LE5A16S2单片机作为主控芯片。STC12LE5A16S2是16K Flash的宏晶STC12C5A60S2系列单片机,采用宏晶第六代加密技术,STC12C5A60S2系列单片机器件是1个时钟/机器周期8051单片机,低功耗、高速、高可靠、强抗静电、强抗干扰。

(二)电源电路。电源电路是指提供给用电设备电力供应的电源部分的电路设计。本系统的电源电路工作状况为:VCC(5V)和VDD通过电容接地,且VCC(5V)通过SPX1117M3-3.3稳压电源芯片将电压稳定在3.3V为系统提供电源,本系统所用的电源电路电路。

(三)蜂鸣器电路。蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。

本系统中的蜂鸣器系统由三极管及喇叭构成,其工作状况为:当三极管的发射极为高电平,基极为低电平时,三极管导通,蜂鸣器发出响声,而当发射极和基极为高电平时,蜂鸣器不发出声响。电路中采用单片机P1.6脚控制三极管导通和截止。

(四)天线电路。本次设计的系统,系统数据存储在无源Mifare卡中。读取模块的主要任务是将能量传输给Mifare卡,并与之建立通信。天线是非接触式IC卡读写模块的一个重要组成部分,在读写模块和非接触式IC卡通信过程中,天线用于产生能发射和接收射频信号的磁通量,而磁通量用于向卡提供电源并在读写模块和卡片之间传送信息。因此,在设计中要求天线线圈的电流最大,以用于产生最大的磁通量,并要确保有足够的带宽。

四、结束语

本次课题研究的是基于单片机的IC卡读卡器设计,它的作用就是读取IC卡的卡号,最终在电脑上显示。首先,选定相应的单片机,了解其各个引脚的功能,然后查阅相关的单片机的资料和IC卡书籍。然后设定对应的方案,最终确定以STC12LE5A16S2单片机为控制核心,用FM1702射频模块,用来产生晶振频率通过天线发射出去,且将天线接收到的数据反馈给单片机,最终通过RS232接口将接收到的数据显示在PC上,且还要完成当IC卡读卡器读取、成功后,通过蜂鸣器响两声来表示。

参考文献:

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目前,企业的财务管理环境面临着发展的机遇和挑战:在全球实现一体化、信息化的的背景下,财务管理工作也要逐步实现信息化,这体现为,财务管理信息化、网络化;财务联系电子化;财务通讯科技化;管理人员专业化等多个方面。同时,对于许多企业而言,管理手段不断丰富,无形资产的比重逐渐上升,在这样的背景下,更新财务管理理念,引进新式财务管理模式,是十分重要的。

对于笔者所在的公司,企业的发展进入了国际化和现代化的新阶段。作为大型集团企业下属的地区公司,在筹融资及投资功能被上收的情况下,作为生产中心,财务管理的核心内容似乎只剩下了成本控制管理。以ERP作业链为基础的企业业务运作模式在一定程度上整合了企业财务管理各个环节,有力支持了企业财务核算和管理。

一、EPR 系统概述

(一)EPR 系统简介

所谓ERP(Enterprise Resource Planning)系统,是指企业在资源管理过程中对资源分配使用的各个环节进行系统化安排,从而达到资产使用效率最高的结果。EPR系统的主要运行职能是对企业财务管理中的每一个环节进行重新的安排、规划和优化,从而使得财务管理人员能够清楚地认识到公司资产的真实实时价值,为公司决策提供基本信息。。

(二)ERP 系统特点

EPR系统整合了公司内部的财务信息,从而使财务管理人员和决策人员能够清楚地获悉公司内部的基本资产状况。EPR系统的作用首先是统一信息,由于其运行模式具有高度标准化,运行内容有统一标准,因此EPR系统特点之一是统一性和高效性。

同时,ERP系统的信息获取和更新是实时的。这意味着,管理系统能够获取最新的生产经营状态。因此,EPR系统整合各个部门的财务信息,有助于系统信息整合后及时更新总体数据,EPR系统具有高度及时性。

(三)EPR 系统在财务管理中的意义

从EPR的定位中我们就可以看出,EPR的核心内容是价值链与业务链的融合管理。因为,在公司中对财务资产的管理一直是财务部门的分内职责,而财务数据又基本上来源于业务部门的生产经营行为。因此通过组织实施ERP系统,将业务部门操作与财务价值核算实时的连接起来,对于提高企业财务管理效率有很大帮助。我认为,EPR系统在财务管理中的意义如下:

1、EPR系统整合财务信息

在传统的信息收集模式和财务管理模式下,财务信息是十分不统一的,各个部门各自为战。信息难以及时传递,各部门对公司整体运营状况难以做出有效评估和调整。这极大地限制了公司决策的科学性和各个部门能动性的发挥。在EPR系统下,通过各业务模块的融合,上述问题将迎刃而解。例如:生产计划部门通过生产模块下达生产计划、根据生产经营计划各业务部门会产生其各自的物料或服务需求计划。这些需求计划,在企业的采购模块里又会生成采购计划,相应的后续采购、验收、挂账付款等事项在系统中相应完成。采购的物料和服务,又会根据需求计划和生产计划分配到各自的成本中去,经过系统设定的成本核算模式,相应的成本将会实时计算出来。EPR的运用使每个部门摆脱其各自为战的尴尬局面,解决了财务部门难以掌握整体信息的困境以及各个子核算系统相互分离的问题,解决了内部财务信息传输和整合的问题。在EPR系统下,上述所以信息都会被整合核算成为一个整体。大大减少了财务信息失误的可能性,信息高度整合,企业财务管理的效率大大提高。

2、提高财务管理的效率

企业在整个生产经营过程中,需要对自身的财务状况、运营能力、生产能力、市场环境等方面与进行一系列评估,并在此基础上做出决策。在传统财务管理模式下,据以评估的信息是相互分离的,并且在不同的部门中进行管理,如:销售部门只关心销售数据、生产部门只关心成本数据、采购部门只关心采购数据,很多重大决策缺乏过硬的数据支持。在EPR系统下,上述信息得到了高度整合。举例而言,在原料供应的需求中,其要受到受到市场环境、和库存状况等因素的影响,在EPR系统下,上述信息得到整合,企业可以根据生产状况、库存状况等决定采购与否以及采购数量,这一财务管理决策效率得到了大幅度提高。EPR 系统协调各个部门信息,从而使系统自身产生价值,形成产品和信息的一致性,实现资金流动、实物流动、信息流动的高度统一,加强了财务管理的一致性。提高财务管理的效率。

3、EPR系统的安全性和及时性

EPR系统是一个现代企业中资源管理的科学分析体系,从而使企业的财务信息资源能够准确快速地提供,减少决策失误.EPR系统有效实现了对财务管理的信息整合,使得各个部门的信息能够及时得到汇总,实现数据的动态化管理。同时,EPR系统强调对数据的统一管理。系统论认为,数据的统一整合和系统分析,能够有效减少每一个环节在最终信息获得和决策中所占的比重,从而有效避免人工失误,保证系统的安全。

然而,需要企业注意的是,EPR系统的安全性是相对的。在计算机和互联网高度发达的今天,网络黑客无所不在,一些国际化大公司也存在不少被黑客攻击造成重大损失的案例。企业应该提高警惕,加强网络和信息系统的安全。

二、EPR系统的应用

本文以笔者所在公司ERP系统为例说明,如何在财务管理中实现EPR系统的应用。

(一)数据采集系统的应用

ERP管理系统所采集的数据并以此建成的数据库主要包括总帐会计模块、物资采购模块、生产计划模块、项目管理模块等等,涵盖公司和具体业务流程,由此可见,完整的数据采集系统对EPR系统而言必不可少。

(二)ERP系统与会计核算系统融合

ERP系统作为整合公司业务的系统,其并不是专业的会计核算软件。其产生的原始数据信息,需加工处理成财务信息。为此,公司采取了ERP系统与财务核算系统融合的方式,将ERP原始业务信息,通过对照表等方式,转化成财务数据。这样,每当业务部门有业务发生,产生了实时的实物流,相应的就会产生实时的会计信息,为企业加强成本控制,实施财务管理提供了有力支持。

(三)网路系统更新

EPR系统强调数据整合,因此在应用中企业应当建立完善的内部网络和数据系统,为分公司和子公司建立并并入公司主干网络之中。与此同时,网络及硬件的建设也为系统安全提供保障。

(四)操作系统统一化

EPR系统的数据格式应当统一,才能实现数据共享。在许多企业中,其信息设备尚存在多个操作系统并用的情况,这会导致信息处理的混乱。因此,在应用EPR系统时,企业必须统一操作系统。为此,公司在集团总部层面上控制编码标准化是较好的方法。

(五)财务制度的统一化管理

EPR系统中要求业务流程,编码等高度一致。而在现实操作中,许多企业的各个部门采用不同的标识方法和标识技术,造成企业内部存在人为的信息障碍,这对于企业长期发展十分不利。鉴于此,企业应当以总部EPR系统为模版,要求各个部门必须按照EPR系统的要求整理财务报表,整合财务数据。企业应当建立内部统一的会计制度、核算办法、标准编码、业务流程和应用系统,才能实现财务管理的统一化。

另外,为适应ERP系统实时,相关业务流程会有所改变,因此切合业务流程的改变,相关的制度也应重新修订。

(六)EPR系统人员更新

EPR系统使得财务管理的处理在网络和计算机设备上完成,这就要求各业务部门操作人员需要提高认识,明确自己的操作在整个企业业务链条中的位置,并且明白每个操作所产生的财务后果。同时,传统许多由财务人员掌控和操作的程序已经被EPR系统自身所取代,这需要财务管理人员认真调整心态,及时更新知识,并将财务监督前移到业务部门岗位上去。

三、 结束语

EPR系统,作为财务管理的核心系统,是现代化企业进行管理的核心。因此,企业应当重视EPR系统的发展,高效应用EPR系统,使其真正能为企业健康高效发展发挥作用。

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[中图分类号]C29 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158(2013)06-0161-01

企业的设备管理是指企业根据经营方针和目标,从设备的调查研究人手,对有关设备的规划、设计、制造、选购、安装、调试、使用、维护、大修改造、直至报废的全过程,相应地进行一系列技术、经济组织管理活动的总称。由此可知,企业的设备管理是一门综合性技术学科,其内容涉及到多个方面。其基础理论涉及到系统论、控制论、信息论、管理经济学,组织行为学等许多领域。企业的任何一项活动基本上都是依靠设备的力量进行操作和完成的,如果没有一个良好运作的设备系统就很难保证企业工作的顺利开展。可以说,设备的管理是企业正常运转的基础,其企业经营的前提,能够降低生产成本,也是保证企业安全卫生和环境优美的重要条件和促进企业技术进步的关键因素。

一、实现企业设备管理信息化的意义

1 实现企业设备信息化管理,能够保证企业的资产管理更加有效和形成完整的体系

企业的生产经营已经离不开科技力量的支撑,在整体运作过程中应当充分利用科技的力量对企业的设备管理实现信息化。通过对传统的管理模式的转变,提高生产率,降低风险,优化资源配置。能够保证工作人员及时、清楚的了解设备的运作情况,并在出现问题时做出正确的抉择,排除风险。

2 信息化的设备管理,对检修费用的控制更加规范

在整个企业范围内实现以项目管理为主的检修维护运营体系(如使用ERP或EAM等方式),以先进的管理手段、规范的管理方式和先进的管理思想,实现对检维修项目的费用、备品配件、进度的跟踪和控制,做到全过程管理,优化企业资产管理、通过先进的信息技术手段,全面提升设备管理工作的质量和水平。

3 信息化的设备管理,能够支持设备管理的持续改进与持续发展

企业设备信息化管理,能够保证各项工作的开展都能顺利和有序,提供企业效益。同时,能够为企业的各种设备的管理提供有利的借鉴,促进企业管理的改进保证企业的设备管理工作随着企业管理的发展而同步发展。另一方面,能够实现设备的良好运行和规范化操作,对设备运行情况进行及时、准确的记录和分析,保证各种考核指标的及时、准确和有效性。

4 实现企业设备管理的信息化,能够从多个方面提高工作人员的员工素质为了让工作人员掌握信息化下的设备管理技术,需要对其进行培训,转变传统的管理思想,为在企业中实现大范围的信息化建设,做好充分的准备。

二、我国企业设备管理信息化的现状

实现企业设备管理的信息化具有重要的意义,我国企业也在致力于这方面的发展和推行,但是应当看到,当前,我国企业设备管理在实现信息化的过程中还存在着问题。

1 企业设备管理信息化起步晚

相比于西方发达国家,我国企业设备管理信息化的发展比较晚,而且存在着发展水平不一,而且,企业对于设备管理的认识不足,相关的信息化问题不甚了解。

2 在现行的企业设备管理体系中没有先进的管理模式和方式

由于我国企业设备管理信息化起步较晚,没有形成有效的管理模式,在企业管理运行中水平有限,而缺乏对企业设备管理特点与要求的了解与研究,难以真正提升企业设备管理的水平。

3 我国企业设备管理信息化的系统过于落后

当前,我国企业在信息化管理上所使用的系统没有形成一个完整、有效运作的整体,在每一项工作中基本上都是独自运行,难以彼此协调,这就一定程度上阻碍了其功能的发挥,同时,由于各管理系统缺少统一的设备编码体系、规范的数据结构,不同在多个系统之间实现数据共享。

三、构建和完善企业设备管理信息化的建议

企业设备管理信息化的意义,在上面的内容中已经进行过充分的论述,设备管理的信息化能够保证工作人员在企业设备运作过程中对设备的基本情况及时的了解,并防止出现设备运转失灵,出现危险的情况,同时也可以针对已经发生的问题及时采取有效的措施进行改进。设备管理信息化使设备管理工作从静态走向动态,并向多功能方向发展同其他信息化工作一样,设备管理信息化建设也是一项较复杂的系统工程,应制定较详细的实施措施以保证其顺利建成。

1 改进企业管理的理念,重视企业设备管理的信息化构建

在构建企业设备管理信息化的过程中首先要做的就是对管理理念进行改进,要充分认识信息化管理是时展的要求,也是实现企业利益最大化的根本途径。然后从思想的认识转变到行动上的改进,切实加强设备管理的信息化建设,总之,要从思想上、组织上、力量上、措施上给予充分重视,将其作为企业发展的重大战略来实施。

2 在构建设备管理信息化的过程中注重建设必须同与管理创新和机制转变的相结合

设备管理信息化过程中所使用的操作系统,不是将过去由人所完成的工作交给系统完成,也不是通过计算机工作替代过去的人工作业,而是,在企业设备管理中实现一种理念与科技信,息化的有机结合,只有这样才能真正实现提升设备管理质量的目的,这种理念就是实现管理创新和机制的转变。

3 整合各企业的设备管理软件,统一业内的各类编码标准

目前我国的各使用的设备管理软件和标准大都独立运行,不够统一。对此,可在企业设备信息化建设过程中有必要在本行业内统一各类编码标准,如组织机构编码、设备编码、资产编码、物资编码等。

参考文献

[1]彭虎、孟凡建:《基于Intranet设备管理信息系统得开发和研究》,载《设备管理与维修》,2002年第10期