科学研讨课计算机小组

1. 科学研讨课计算机小组 导师：朱永华 组长：盛晓东 成员：裘杰 陆佳浩（男神） 王想 李颖 高莹馨 刘思宜 陈天义 曹钦臣 宣李芸 钱路雁 田野 江星辰 曹臻 章笑宇 张莉莎

2. 成员：盛晓东 章笑宇 射频识别(RFID)

3. 手机支付 microSD 2009年夏

4. Radio-frequency identification (RFID) is the wireless non-contact use of radio-frequency electromagnetic fields to transfer data, for the purposes of automatically identifying and tracking tags attached to objects. The tags contain electronically stored information. 射频识别标签的构成 • 集成电路(包括永久性存储器) • 微型无线电波收发器(天线) 分类 • 被动式（无源）、主动式（有源）、电池辅助式 • 只读式、读写式

5. 阅读器的分类 • 固定式（询问区）、移动式 射频识别系统的分类 • PRAT ARPT ARAT

6. 信息传输 小型化

7. RFID的风险与担忧

8. Linux By 钱路雁、曹臻

9. 目录 Linux介绍 Linux发展史 Linux特性 嵌入式Linux Linux distribution

10. Linux简介 • Linux（i/ˈlɪnəks/LIN-əks）是一种自由和开放源代码的类UNIX操作系统。该操作系统的内核由林纳斯·托瓦兹在1991年10月5日首次发布。 • 严格来讲，术语Linux只表示操作系统内核本身，但通常采用Linux内核来表达该意思。Linux则常用来指基于Linux内核的完整操作系统，包括GUI组件和许多其他实用工具。 • Linux最初是作为支持英特尔x86架构的个人电脑的一个自由操作系统。目前Linux已经被移植到更多的计算机硬件平台，远远超出其他任何操作系统。Linux是一个领先的操作系统，可以运行在服务器和其他大型平台之上，如大型主机和超级计算机。世界上500个最快的超级计算机90％以上运行Linux发行版或变种[9]，包括最快的前10名超级电脑运行的都是基于Linux内核的操作系统[10]。Linux也广泛应用在嵌入式系统上，如手机，平板电脑，路由器，电视和电子游戏机等。在移动设备上广泛使用的Android操作系统就是创建在Linux内核之上。 • Linux也是自由软件和开放源代码软件发展中最著名的例子。只要遵循GNU通用公共许可证，任何个人和机构都可以自由地使用Linux的所有底层源代码，也可以自由地修改和再发布。

11. What is GNU The primary and continuing goal of GNU is to offer a Unix-compatible system that would be 100%free software. Not 95% free, not 99.5%, but 100%. The name of the system, GNU, is a recursive acronym meaning GNU's Not Unix—a way of paying tribute to the technical ideas of Unix, while at the same time saying that GNU is something different. Technically, GNU is like Unix. But unlike Unix, GNU gives its users freedom. with the goal to create a system that gives the greatest freedom to computer users. (from www.linux.org)

12. Linux and the GNU System by Richard Stallman (GNU计划以及自由软件基金会（Free Software Foundation）的创立者、著名黑客) There really is a Linux, and these people are using it, but it is just a part of the system they use. Linux is the kernel(内核)The kernel is an essential part of an operating system, but useless by itself; it can only function in the context of a complete operating system. Linux is normally used in combination with the GNU operating system: the whole system is basically GNU with Linux added, or GNU/Linux. All the so-called “Linux” distributions are really distributions of GNU/Linux. Programmers generally know that Linux is a kernel. But since they have generally heard the whole system called “Linux” as well, they often envisage a history that would justify naming the whole system after the kernel.

13. If we tried to measure the GNU Project‘s contribution in this way, what would we conclude? One CD-ROM vendor found that in their “Linux distribution（linux发行版）”, GNU softwarewas the largest single contingent, around 28%of the total source code, and this included some of the essential major components (组件)without which there could be no system. Linux itself was about 3%. (The proportions in 2008 are similar: in the “main” repository of gNewSense, Linux is 1.5% and GNU packages are 15%.) So if you were going to pick a name for the system based on who wrote the programs in the system, the most appropriate single choice would be “GNU”. It was not a project to develop a C compiler, although we did that. It was not a project to develop a text editor, although we developed one. The GNU Project set out to develop a complete free Unix-like system: GNU.

14. Whether you use GNU/Linux or not, please don‘t confuse the public by using the name “Linux” ambiguously. Linux is the kernel, one of the essential major components of the system. The system as a whole is basically the GNU system, with Linux added. When you’re talking about this combination, please call it “GNU/Linux”.（原文太长了，上面的是节选的）

15. Linux历史 • Unix UNIX操作系统，是美国AT&T公司贝尔实验室于1969年实现的操作系统。于1971年首次发布，最初是完全用汇编语言编写，这是当时的一种普遍的做法。后来，在1973年用一个重要的开拓性的方法，Unix被丹尼斯·里奇用编程语言C（内核和I/O例外）重新编写。高级语言编写的操作系统具有的可用性，允许移植到不同的计算机平台更容易。 • Gun 1983年，理查德·马修·斯托曼创立了GNU计划。这个计划有一个目标，是为了发展一个完全自由的类Unix操作系统。自1984年发起这个计划以来[12]，在1985年，理查德·马修·斯托曼发起自由软件基金会并且在1989年撰写了GPL协议。1990年代早期，GNU开始大量的产生或收集各种系统所必备的组件，像是——库、编译器、调试工具、文本编辑器、网页服务器，以及一个Unix的用户界面（Unix shell）——但是像一些底层环境，如硬件驱动、守护进程运行内核（kernel）仍然不完整和陷于停顿，GNU计划中是在马赫微核（Mach microkernel）的架构之上开发系统内核，也就是所谓的GNU Hurd，但是这个基于Mach的设计异常复杂，发展进度则相对缓慢。林纳斯·托瓦兹曾说过如果GNU内核在1991年时可以用，他不会自己去写一个。

16. Linux历史 • BSD 386BSD因为法律问题直到1992年还没有发布，NetBSD和FreeBSD是386BSD的后裔，早于Linux。林纳斯·托瓦兹曾说，当时如果有可用的386BSD，他就可能不会编写Linux。 • Minux MINIX是一个轻量的小型类Unix操作系统，是为在计算机科学用作教学而设计的，作者是安德鲁·斯图尔特·塔能鲍姆。从第三版开始，MINIX是自由软件，而且被“严重的”重新设计。1991年，芬兰人林纳斯·托瓦兹在赫尔辛基大学上学，对操作系统很好奇[16]，并且对MINIX只允许在教育上使用很不满（其不允许任何商业使用），于是开始写他自己的操作系统，这就是后来的Linux内核。 • 标志 Linux的标志和吉祥物是一只名字叫做Tux的企鹅，标志的由来是因为Linus在澳洲时曾被一只动物园里的企鹅咬了一口，便选择了企鹅作为Linux的标志。更容易被接受的说法是：企鹅代表南极，而南极又是全世界所共有的一块陆地。这也就代表Linux是所有人的Linux。

18. Linux特性 • Linux具有如下特性： • 开源 • 免费 • 高度可裁剪：通常内核小于 512KBytes，文件系统可从几十KBytes到几Mbytes不等，视应用程序大小而定。 • 具有大量的开源的linux应用程序和驱动程序，并可以方便地移植到各种平台，包括ARM平台。 • Linux的基本思想有两点：第一，一切都是文件；第二，每个软件都有确定的用途。其中第一条详细来讲就是系统中的所有都归结为一个文件，包括命令、硬件和软件设备、操作系统、进程等等对于操作系统内核而言，都被视为拥有各自特性或类型的文件。至于说Linux是基于Unix的，很大程度上也是因为这两者的基本思想十分相近。

19. Linux特性 • 完全兼容POSIX 1.0标准 • 这使得可以在Linux下通过相应的模拟器运行常见的DOS、Windows的程序。这为用户从Windows转到Linux奠定了基础。许多用户在考虑使用Linux时，就想到以前在Windows下常见的程序是否能正常运行，这一点就消除了他们的疑虑。 • 多用户、多任务 • Linux支持多用户，各个用户对于自己的文件设备有自己特殊的权利，保证了各用户之间互不影响。多任务则是现在电脑最主要的一个特点，Linux可以使多个程序同时并独立地运行。 • 良好的界面 • Linux同时具有字符界面和图形界面。在字符界面用户可以通过键盘输入相应的指令来进行操作。它同时也提供了类似Windows图形界面的X-Window系统，用户可以使用鼠标对其进行操作。在X-Window环境中就和在Windows中相似，可以说是一个Linux版的Windows。 • 支持多种平台 • Linux可以运行在多种硬件平台上，如具有x86、680x0、SPARC、Alpha等处理器的平台。此外Linux还是一种嵌入式操作系统，可以运行在掌上电脑、机顶盒或游戏机上。2001年1月份发布的Linux 2.4版内核已经能够完全支持Intel 64位芯片架构。同时Linux也支持多处理器技术。多个处理器同时工作，使系统性能大大提高。

20. 嵌入式Linux • Linux的低成本、强大的定制功能以及良好的移植性能，使得Linux在嵌入式系统方面也得到广泛应用。。流行的TiVo数字视频录像机还采用了定制的Linux，思科在网络防火墙和路由器也使用了定制的Linux。Korg OASYS、Korg的KRONOS、雅马哈的YAMAHA MOTIF XS/Motif XF音乐工作站、雅马哈的S90XS/S70XS、雅马哈MOX6/MOX8次合成器、雅马哈MOTIF-RACK XS音源模块，以及Roland RD-700GX数码钢琴均运行Linux。Linux也用于舞台灯光控制系统，如WholeHogIII控制台。 • 在手机、平板电脑等移动设备方面，Linux也得到重要发展，基于Linux内核的操作系统也成为最广泛的操作系统。基于Linux内核的Android操作系统已经超越诺基亚的Symbian操作系统，成为当今全球最流行的智能手机操作系统。在2010年第三季度，销售全球的全部智能手机中使用Android的占据25.5％（所有的基于Linux的手机操作系统在这段时间为27.6％）。

21. 常用命令 • echo 命令 举例：echo $PATH。功能：将命令行中的参数显示到标准输出中。 • date命令 举例：date。功能：显示或设置系统时间，没参数直接显示系统当前的日期和时间。 • passwd命令 举例：passwd。 功能：修改密码。 • file命令 举例：file 文件名 【参数】。功能：确定指定文件类型。 • ls命令 举例 ls -a 显示当前目录下的全部文件（包括隐藏文件）。功能：列出目录文件。 • touch命令 举例：touch 【选项】 文件名。功能：修改指定文件的时间标签或者创建一个空文件。选项：-a 仅改变指定文件的存取时间。

22. 启动流程 • 读取MBR的信息，启动Boot Manager，Windows使用NTLDR作为Boot Manager，如果您的系统中安装多个版本的Windows，您就需要在NTLDR中选择您要进入的系统。Linux通常使用功能强大，配置灵活的GRUB作为Boot Manager。 • 加载系统内核，启动init进程 ，init进程是Linux的根进程，所有的系统进程都是它的子进程。 • init进程读取“/etc/inittab”文件中的信息，并进入预设的运行级别，按顺序运行该运行级别对应文件夹下的脚本。脚本通常以“start”参数启动，并指向一个系统中的程序。 通常情况下，“/etc/rcS.d/”目录下的启动脚本首先被执行，然后是“/etc/rcN.d/”目录。例如您设定的运行级别为3,那么它对应的启动目录为“/etc/rc3.d/”。 • 根据“/etc/rcS.d/”文件夹中对应的脚本启动Xwindow服务器“xorg”，Xwindow为Linux下的图形用户界面系统。 • 启动登录管理器，等待用户登录 ，Ubuntu系统默认使用GDM作为登录管理器，您在登录管理器界面中输入用户名和密码后，便可以登录系统。

23. Linux distribution Bodhi Linux 2.4.0 A Linux Distribution（分布） based on Ubuntu and the Enlightenment（启蒙） Desktop（桌面）.

24. Bodhi Linux is a Linux Distribution leveraging the fast, customizable, and beautiful Enlightenment Desktop. Enlightenment coupled with a minimal set of utilities such as a browser, text editor, and package management tools form the solid foundation of Bodhi Linux. The minimum requirements to run Bodhi Linux are only: 300+MHz CPU, 128MB RAM, and 2.5GB hard drive space!

25. Linux Mint 15 A modern, elegant and comfortable operating system which is both powerful and easy to use.

26. Some of the reasons for the success of Linux Mint are: • It works out of the box, with full multimedia support and is extremely easy to use.（容易使用） • It‘s both free of cost and open source.（开源免费） • It‘s community-driven.（社区驱动） • Users are encouraged to send feedback to the project so that their ideas can be used to improve Linux Mint.（用户反馈改善） • Based on Debian and Ubuntu, it provides about 30,000 packages and one of the best software managers.It‘s safe and reliable.(大量软件包，安全可靠) • Thanks to a conservative approach to software updates, a unique Update Manager and the robustness of its Linux architecture, Linux Mint requires very little maintenance (no regressions, no antivirus, no anti-spyware...etc).（无回归，无病毒，无反间谍软件）

27. Ubuntu Desktop 13.04 Fast, free and incredibly easy to use

28. Ubuntu is an ancient African word meaning 'humanity to others'. It also means 'I am what I am because of who we all are‘ （我的存在是因为大家的存在） 友邦拓（乌班图） Ubuntu的目标在于为一般用户提供一个最新的、同时又相当稳定的主要由自由软件构建而成的操作系统。Ubuntu具有庞大的社区力量，用户可以方便地从社区获得帮助。 开源 免费 Ubuntu（友邦拓）是基于Debian GNU/Linux，支持x86、amd64（即x64）和ppc架构，由全球化的专业开发团队（Canonical Ltd）打造的开源GNU/Linux操作系统。为桌面虚拟化提供支持平台[1]。Ubuntu对GNU/Linux的普及特别是桌面普及作出了巨大贡献，由此使更多人共享开源的成果与精彩。

29. Debian 7.1 Debian provides more than a pure OS

30. It‘s a bit like a tower. At the base is the kernel. On top of that are all the basic tools. Next is all the software that you run on the computer. At the top of the tower is Debian carefully organizing and fitting everything so it all works together.（像一座塔，塔底是Linux内核，除此之外是基础的工具，其次是计算机运行的软件，塔顶是由Debian仔细组织和拟合的所有自由软件包。）

31. 安全问题 计算机安全是一个非常公众化的主题，关系到Linux内核，因为大量在内核中的错误可能成为潜在的安全漏洞，是否允许提升权限漏洞或拒绝服务攻击源漏洞。在过去的几年中，许多这样的缺陷被发现，并在Linux内核中被修补好。新的安全功能被继续实现，以解决在Linux内核中的电脑不安全问题。 追踪缺陷 自从2.4发布以来，对Linux内核的有组织测试最大的改进之一是缺陷追踪。过去，在Linux内核中发现的缺陷会报告给Linux内核邮件列表，报告给特定组件或者特定体系的邮件列表，或者直接报告给维护发现缺陷的那部分代码的个人。随着开发和测试Linux的人数的增加，这个系统的不足之处很快就暴露了出来。在以前，除非人们对缺陷的报告可以惊人地维持下去，缺陷经常被遗漏、遗忘或者忽略。

32. Android Linux-based mobile operating system Android is a mobile, open-source, Linux-based operating system made primarily by Google. There are some proprietary drivers. The system is written in C/C++ and Java. Android runs tablets, smartphones, and other mobile devices. There are some debates as to whether or not Android is a Linux distribution. Android uses the Linux kernel, but lacks numerous GNU utilities.

33. Thanks!!

34. FPGA（刘勇男 田野）现场可编程门阵列

35. 发展历史

36. 发展历史 1985年，第一台FPGA Xilinx公司 2μm工艺 64个逻辑模块和85000个晶体管 门数量不超过1000个

37. 发展历史 2007年 FPGA业界双雄Xilinx和Altera公司 65nm工艺 晶体管个数超过10亿个 门数量已经达到千万级

38. 发展前景 正如Xilinx公司亚太区营销董事郑馨南所言，随着技术的不断发展，FPGA由配角到主角，很多系统设计都是以FPGA为中心来设计的。FPGA走过了从初期开发应用到限量生产应用再到大批量生产应用的发展历程。从技术上来说，最初只是逻辑器件，现在强调平台概念，加入数字信号处理、嵌入式处理、高速串行和其他高端技术，从而被应用到更多的领域。

39. 原理解析 [SRAM]静态随机存储器，它是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。但是掉电不能保存数据，主要用于二级高速缓存。

40. 原理解析 FPGA与单片机对比 单片机流水灯电路图

41. 原理解析 FPGA流水灯电路图

42. FPGA应用设想

43. --By 陈天义&曹钦臣 XML

44. Contents • Origins of XML • The difference between XML and HTML • DTD(Document Type Definitions) • Schemas • CSS(Cascading Style Sheets) • XSL(Extensible Stylesheet Language) • Comparison of XSL and CSS

45. Origins of XML • Extensible Markup Language; 1996; a subset of SGML • February 1998; XML 1.0; W3C Recommendation Status • Feature: flexible; scalable; adaptable

46. The difference between XML and HTML • SGML(Standard Generalized Markup Language) • →HTML(Hyper Text Markup Language) • →XML(Extensible Markup Language) • →XHTML(Extensible Hyper Text Markup Language) • HTML: presentation markup language(display data) • XML: content markup language(process data) • no inherent, presentation elements • only tent-definition elements

47. HTML

48. HTML Display

49. XML

50. DTD(Document Type Definitions) • Currently most common tool for element declaration • Establish attributes, logical structure and context for XML document • A set of rules explicitly define the name, content and context of each element • Either internal or external • Disadvantages: follow a different syntax than XML • lack detailed datatyping • difficult to read and understand