ch3＿计算机系统工程.ppt

第三章 计算机系统工程 第三章 计算机系统工程 基于计算机的系统 计算机系统工程 可行性分析（重点） 系统模型与模拟 系统规格说明书 　　 某些元素的一个集合或排列 这些元素被组织起来以实现某种方法，过程或借助处理信息进行控制。 　　　 　　　 　　　 硬件和硬件工程 硬件和硬件工程：计算机系统工程师选择硬件元件的某种组合以构成基于计算机系统的硬件元素 硬件工程过程可以分为三个阶段： 计划和定义阶段 设计和样机实现阶段 生产、销售和售后服务阶段 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 技术可行性： 分析使用现有的技术能否实现系统，能否解决系统的技术难点，系统对技术人员有什么要求，硬件能否适应系统要求，系统开发是否与现行系统有运行矛盾。 开发的风险：在给出的限制范围内，能否设计出系统，并实现必须的功能和性能。做得了吗？ 资源： 开发人员的水平，硬件、软件。 技术：相关技术的发展能否支持系统 。 软件的质量如何？做得好吗？ 软件的生产率（含维护）如何？做得快吗 ？ 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 系统结构规格说明（ADS）：说明系统结构、组成系统的各子系统、各子系统间的信息流和控制流 ADS还可能包含一个“结构词典”，列出在ADS中出现的每一个信息项及其说明。 结构词典是“需求词典”的系统级版本。 系统建模和模拟 模型是现实系统的一种描述，是现实系统的抽象和简化。模型由现实系统的有关元素组成，它反映这些元素之间的关系。 分类 一般分类 物理模型（形象模型）：由物理元素组成 数学模型（抽象模型）：由数学符号、逻辑符号、数字、图表、图形组成 按时间划分 静态模型：与时间参数无关 动态模型：依赖时间参数 系统建模和模拟 按随机性划分 确定模型：不含随机参数（线性规划、动态规划），一组输入量经模型处理后得到一组唯一确定的输出结果 随机模型：包含随机参数（排队、中断处理），输入含一个或多个随机变量，经模型处理后得到的输出结果是随机的 按系统参数连续性划分 连续模型(水库库容) 离散模型(计算机中断排对) 模拟：用一个系统表示某个实际系统或抽象系统中选定行为的特征称为模拟 系统模拟的目标：借助于系统模型进行现实系统的特征实验（仿真） 系统建模和模拟流程：P102 图3.12 §3.4 系统规格说明及评审 系统规格说明：描述基于计算机系统的功能、性能和支配系统开发的各种约束条件。是硬件工程、软件工程、数据库工程和人机工程的基础 系统规格说明指明了各子系统在整个系统中的地位和作用，并描述了系统输入/输出数据和控制信息 表3.2 P103 系统规格说明评审 评价系统规格说明书中的定义是否正确 客户和开发人员共同判断系统规格说明 是否正确描述了项目的范围 是否准确地定义了系统的功能、性能和界面 开发人员和用户对系统目标是否有共同的认识 系统规格说明评审过程 管理评审：商业需求、经济及社会效益、风险、开发资源是否具备、成本、其他方案 技术评审：复杂性与成本、风险进度一致、采用技术、借口、功能定义详细情况、有无性能、可维护、可靠性问题 * 概述：基于计算机的系统 输入 系统 过程 硬件 软件 文档 人 数据库 输出 基于计算机系统的系统元素 概述：基于计算机的系统 系统元素 软件 — 计算机程序、数据结构、相关文档 硬件 — 电子计算设备（如CPU， 存储器）和外部机电设备（如传感器、马达等） 人 — 硬件和软件的用户 数据库 — 一个大型的有组织的信息集合 文档 — 手册、表格和其它用以描述系统使用和操作的信息 过程 — 定义每一种系统元素的特定使用步骤，或系统驻留的过程性环境 系统的层次结构 基于计算机的系统本身可以成为一个更大的基于计算机系统中的一个元素，并称为那个更大系统的宏元素。 工厂自动化系统 §3.1 计算机系统工程 计算机系统工程是一个问题求解活动，目的是揭示、分析所期望的功能，并把它们分配到各个单独的系统元素中去。 系统工程师的任务 与用户合作确认用户的目标和约束 导出功能、性能、接口、设计约束和信息结构的表示 将它们分配到每一个系统元素中 软件和软件工程 软件与软件工程：为实现要求的功能和性能，必须制作或获取一系列软件部件 软件元素分为两类 应用软件 用来实现信息处理的功能 系统软件 完成使应用软件能与其它系统元素交互的控制功能 人机工程 人机工程：为是应用从心理学和方法论导出的知识来确定和设计高质量人机界面HCI的多学科活动 人类工程过程包括以下步骤： 活动分析 ── 环境交互及划分任务,进行任务分析 语义分析和设计 ── 动作精确定义，“对话”设计 语法和词法设计 ── 各个动作和命令的形式，硬件与软件实