操作係統的主要功能是組織計算機的工作流程,管理中央處理機、內存、數據與外部設備,檢查程序與計算機故障以及處理中斷等。目前在中國微型機用戶中流行的操作係統有DOS、Unix、Xenix和Windows,以及它們的漢化版本的操作係統。
Windows操作係統是一種多任務操作係統,由美國微軟公司開發。它提供了圖形用戶界麵、高級應用程序編程接口和軟件開發工具箱SDK,實現了動態數據交換、模塊動態連接、自動內存管理等功能。同時,它也是一個完善的軟件開發環境,充分發揮了微型計算機的潛力。它還配備了許多軟件開發工具,包括資源編程器、調試器等,使得程序開發較為容易。它的用戶以每月100萬的速度遞增,是國際上最受歡迎的微機操作係統之一。
程控交換機
早在1945年,人們就開始對電話的程序控製交換技術進行研究。1961年初,美國貝爾實驗室在莫裏斯開通了第一部驗證性的程控交換樣機。程控交換正式進入商用,是在1965年5月。當時,美國在薩加桑納開通了世界上第一個商用程控電話交換局,交換機有2 000部。早期入網的各種程控交換機,幾乎都是以模擬話路進行交換的。
程控交換機的操作指令存放在計算機的存儲器裏,呼叫方傳來的信號由計算機存儲並加以分析、處理,然後發出命令完成接線操作。它代替人對電話係統自動進行管理和操作,並在遇到故障時加以處理。
程控交換機的突出優點
程控交換機的突出優點是,需要改變交換係統的操作時,不需改動交換設備,隻要改變程序的指令就可以了,從而使交換係統具有更強的靈活性、適應性和開放性,便於開發新的通信業務,能靈便地為用戶提供多種服務,如“轉移呼叫”、“遇忙回叫”等。程控交換機還容易實現維護自動化,給用戶帶來方便。程控交換既可用於電話,也可用於傳真等非話通信業務。
交換機的發展趨勢之一是從集中控製過渡到分散控製。數字程控的專用自動交換機的發展趨勢更是如此。
程控交換的分類
按交換信息的形式來劃分,程控交換分為模擬交換與數字交換兩類。模擬交換是信息以模擬形式通過交換網;數字交換是把模擬話音數字化,信息以數字形式通過交換網。現在模擬程控交換已開始向數字程控交換過渡。
數字交換使電話交換朝話音與非話業務的綜合交換邁出了一步,並具備對綜合業務數字網(ISDN)的適應和兼容能力。
采用數字形式傳輸話音,價格低而且效率高。通過脈衝編碼調製(PCM)技術,把話音編成與計算機指令相同的二進製數字代碼,就可采用數字形式傳輸。
電話與計算機在數據傳輸與處理功能上的差別越來越小,程控交換機實際上就是一台大型計算機。計算機化的電話係統與電話連接的計算機係統,以“你中有我、我中有你”的形式相互促進。現代電信已定義為“把電話、電視、計算機連接在一個巨大的數字網絡中的各種效果的綜合”。
我國在近幾年裏自行研製開發出許多種具有世界先進水平的數字程控交換機,如04數字程控交換機、JSU2 000型數字程控交換機等。世界上一些最先進的數字程控交換機已能在我國同步生產、銷售,如上海浦東已合資建新廠,引進貝爾數字程控交換機的第三代產品。
傳真通信
傳真通信是一種把文稿、靜止的圖像等形式的信息,按原樣從一個地方傳送到另一個地方,並在接收方以記錄的形式複製出來的通信方式。
傳真傳輸與計算機圖像處理是兩個相關的領域,它們所用的技術,無論在原理和細節上都十分類似。正如個人計算機允許人們在家中進行信息處理與加工一樣,傳真係統也將起類似的作用。
傳真機的發明
1843年,英國的貝恩發明了最初的傳真機,貝恩把金屬板剪切成文字形狀,放在絕緣板上,然後用幾隻金屬爪在上麵擦過,爪就與文字形金屬部分或絕緣板部分相接觸。貝恩在每隻爪上接一根電線,電線的另一端連接電報收報機,收報機上裝有鉛筆。爪與金屬文字部分接觸或脫離時,這種變化像電報信號一樣經電線傳向收報機,於是收報機一端的鉛筆就在紙上劃線。這樣,許多爪同時接觸到金屬文字時,通過電線把這種變化傳向收報機,收報機的鉛筆接觸到紙上,紙便按照爪的壓接速度移動,從而在紙上畫出文字的形狀。
處理舊新聞片
美國20世紀福克斯電影公司和日本索尼公司合作,正在對世界新聞片的最大寶庫——福克斯有聲新聞片圖書館大約1萬小時長的黑白新聞片進行數字化處理,使之能作永久性保存,使人們能夠從追溯到1919年的1 800萬米新聞片中,通過電腦來檢索想要觀看的曆史事件的紀錄影片。如果用老辦法把這些日益變質的舊新聞片翻印到新拷貝上,需要花10多年時間和幾千萬美元的費用。但使用四部索尼DIR-1 000係列數字數據記錄器,福克斯電影公司就能在一年內完成數字化計劃。
掃描器把影片內容轉化成數字信號,然後以大約每秒32兆字節的速度記錄在磁帶上。托爾斯泰的巨著《戰爭與和平》的全部文字以這種速度記錄,不到半秒鍾就能完成。
超級計算機
1991年6月,美國研製成CM-200超級電子計算機其運算速度為每秒90億次以上,可供100多個用戶同時使用。每台售價1 000萬美元,可應用於全球天氣預報、石油勘探和汽車設計等領域。
1991年11月,美國克雷公司宣布研製出世界上功能更強的並行矢量(VECTOR)式計算機係統克雷Y-mpc90。這種超級計算機有16個中央處理單元,運算速度峰值為16京浮點(即每秒運算160億次),每台售價3 000萬美元。並行矢量式計算機是按指令順序運行的,其處理問題的能力和速度可以與含有成千上萬個微處理器的並行計算機相媲美。
隨後,德國Parsytec公司又研製出每秒進行4 000億次浮點運算的超級計算機。這種計算機使用16384Transputer處理器芯片,這種處理器芯片具有通信和存儲能力,並用一種新方法把這些處理器連接起來,使運算能力得到突破。
超立體銀幕
日本一家科技博覽城的立體全景電影院,利用電腦控製超立體影像卡。放映時,影像會從畫麵中跑出來,在空間自由飛翔,變幻奇妙,扣人心弦,使人感覺不到銀幕的存在。
存儲器
存儲器是用以保存和記錄原始數據、運算步驟及中間結果等多種信息的裝置。存儲器又分內存儲器和外存儲器。內存儲器可以直接和運算器聯係。外存儲器的容量比內存儲器大,它與運算器不直接發生聯係,但可以和內存儲器交換代碼。控製器是用來實現機器各部分的聯係和控製,以保證計算過程的裝置。控製器能夠判讀存儲器中的程序,判讀出指令後,分別發出指令脈衝,取出數據,送到運算器中進行運算。運算器是對代碼進行算術運算和邏輯運算的裝置。內存儲器、運算器和控製器又統稱為中央處理器。電子計算機進行自動化運算,都是由中央處理器來完成的。中央處理器是電子計算機內部完成指令讀出、解釋和執行的部件,簡稱CPU。
超微加工技術
隨著集成電路規模的日益增大,元器件越來越小,各種微電子電路的尺寸間距、引線都已突破微米向納米前進,這就產生了超微加工技術。這種技術的關鍵是形成微加工區和引線光刻技術。為了提高加工精細水平,由傳統的接觸掩膜光刻發展到投影光刻,並采用波長短的紫外光同步輻射或電子束作為光(輻射)源,用它們進行曝光可以獲得更高的分辨能力。與超精細光刻技術配合的超微加工技術還有自對準技術、離子注入摻雜、激光澱積布線。今後的微細加工方向,將是對這些裝置進行改良,開發分辨能力更高的抗蝕劑,以及采用能看到原子的掃描隧道顯微鏡STM和場離子顯微鏡FIM等。