计算机监控技术第4章 计算机控制系统开发软件与实训
计算机编程与软件开发实践教案

计算机编程与软件开发实践教案摘要:计算机编程与软件开发实践教案旨在帮助学生深入了解计算机编程的基本原理和软件开发的实践技巧。
本教案注重理论与实践相结合,通过实践项目的设计与实施,提升学生的编程能力和解决问题的能力。
本教案采用先导引入理论知识,再引导学生进行实践项目的设计与开发,最后进行课堂展示与反思,从而全面提升学生的综合素质。
关键词:计算机编程、软件开发、实践教学、理论与实践结合、综合素质提升1. 引言计算机编程与软件开发是当今信息技术行业的核心能力之一。
作为计算机专业的重要课程之一,计算机编程与软件开发实践教案的设计非常关键。
本教案将理论知识与实践项目相结合,旨在提供一个全面的学习平台,帮助学生掌握计算机编程的基本原理和软件开发的实践技巧。
2. 教学目标本教案的教学目标如下:- 了解计算机编程的基本概念和原理;- 掌握至少一门计算机编程语言的基本语法和语义;- 能够运用所学知识解决实际问题;- 能够合作开发一个小型软件项目;- 培养解决问题和团队合作的能力。
3. 教学内容3.1 计算机编程基础知识- 计算机编程的概念与分类- 编程语言的选择与入门- 编程语言的基本语法与语义3.2 软件开发实践- 软件开发生命周期概述- 软件需求分析与设计- 软件项目管理与团队合作3.3 实践项目为了提供实际编程与软件开发的实践机会,本教案将设计一个实践项目,例如一个简单的学生管理系统。
- 学生管理系统的需求分析与设计- 编码与调试- 测试与交付- 课堂展示与反思4. 教学方法4.1 理论讲解通过教师的讲解,引导学生了解计算机编程的基本原理和软件开发的实践技巧。
4.2 实践项目学生根据教师的指导,设计并实施实践项目。
项目的难度和实践的范围可以根据学生的实际情况进行调整。
4.3 课堂展示与反思学生在项目完成后进行课堂展示,并进行反思与讨论。
通过分享和讨论其他同学的经验和教训,提升学生的综合素质。
5. 教学评估通过以下方式对学生的学习成果进行评估:- 实践项目的成果评估- 学生的课堂表现评估- 理论知识的考试评估评估结果将作为学生成绩的一部分,同时也是对教学效果的反馈。
计算机监控专业实习报告

一、实习目的作为一名计算机监控专业的学生,我深知理论知识与实践操作相结合的重要性。
此次实习旨在通过在相关企业的实际操作中,将所学理论知识与实际应用相结合,提高自己的专业技能和综合素质,为今后的职业生涯打下坚实基础。
二、实习单位简介本次实习单位为我国一家知名安防企业,主要从事计算机监控产品的研发、生产、销售及技术服务。
企业拥有一支高素质的研发团队和完善的售后服务体系,产品广泛应用于金融、政府、教育、医疗等多个领域。
三、实习内容1. 熟悉计算机监控基础知识实习初期,我首先对公司的基础设施进行了详细了解,包括监控系统、报警系统、门禁系统等。
在导师的指导下,我学习了计算机监控的基本原理、系统架构、硬件设备、软件应用等相关知识。
2. 参与项目实施在实习过程中,我有幸参与了一个监控系统的实施项目。
该项目包括现场勘察、方案设计、设备安装、系统调试、培训客户等环节。
以下是我在项目实施过程中的具体工作:(1)现场勘察:与项目经理、工程师一同前往现场,了解客户需求,对现场环境进行勘察,为后续方案设计提供依据。
(2)方案设计:根据现场勘察结果,与团队成员共同商讨,制定出符合客户需求的监控方案。
(3)设备安装:在工程师的指导下,参与监控设备的安装工作,确保设备安装牢固、运行稳定。
(4)系统调试:对监控系统进行调试,确保系统运行正常,满足客户需求。
(5)培训客户:为客户讲解监控系统操作方法,使其能够熟练使用系统。
3. 参与产品研发在实习期间,我还参与了公司一款新型监控产品的研发工作。
具体工作如下:(1)需求分析:与产品经理、工程师共同分析客户需求,确定产品功能和技术指标。
(2)方案设计:根据需求分析结果,设计产品功能模块和架构。
(3)编码实现:在工程师的指导下,完成产品功能模块的编码实现。
(4)测试与优化:对产品进行测试,发现并解决潜在问题,优化产品性能。
四、实习收获1. 提升专业技能通过本次实习,我对计算机监控系统的理论知识有了更深入的理解,同时掌握了实际操作技能,为今后从事相关工作打下了坚实基础。
计算机控制技术实训报告

一、实训背景随着科学技术的不断发展,计算机技术在各个领域的应用日益广泛。
计算机控制技术作为自动化领域的重要组成部分,其研究与应用对于提高生产效率、降低成本、改善产品品质等方面具有重要意义。
为了使学生深入了解计算机控制技术,提高动手能力,本实训课程以计算机控制技术为核心,通过实际操作,使学生掌握计算机控制系统的设计、调试和实施方法。
二、实训目的1. 理解计算机控制系统的基本原理和组成;2. 掌握计算机控制系统的设计方法;3. 熟悉计算机控制系统的调试与实施;4. 培养学生团队合作精神和创新意识。
三、实训内容1. 计算机控制系统的基本组成计算机控制系统主要由以下几个部分组成:(1)被控对象:被控对象是指需要通过计算机控制系统进行控制的设备或过程。
(2)传感器:传感器用于将物理量转换为电信号,以便计算机控制系统进行处理。
(3)控制器:控制器是计算机控制系统的核心,负责接收传感器输入信号,根据预设的控制策略进行计算,并输出控制信号。
(4)执行器:执行器根据控制器输出的控制信号,实现对被控对象的调节。
(5)人机界面:人机界面用于人与计算机控制系统之间的交互,包括操作面板、显示器等。
2. 计算机控制系统的设计方法计算机控制系统的设计主要包括以下几个步骤:(1)系统分析:分析被控对象的特点和需求,确定控制目标。
(2)系统建模:根据被控对象的特点,建立数学模型。
(3)控制器设计:根据数学模型和控制目标,选择合适的控制器类型,并进行参数整定。
(4)系统仿真:在计算机上对控制系统进行仿真,验证系统性能。
(5)系统实施:根据仿真结果,对实际控制系统进行调整和优化。
3. 计算机控制系统的调试与实施计算机控制系统的调试主要包括以下几个方面:(1)硬件调试:检查硬件设备是否正常,包括传感器、控制器、执行器等。
(2)软件调试:检查控制算法是否正确,参数是否合理。
(3)系统联调:将硬件和软件结合起来,进行系统联调,验证系统性能。
计算机控制系统实验报告

计算机控制系统实验报告《计算机控制系统实验报告》一、实验目的本次实验旨在通过搭建计算机控制系统,探究计算机在控制系统中的应用和作用。
通过实际操作,加深对计算机控制系统的理解,提高实践能力。
二、实验内容1. 搭建计算机控制系统的硬件平台,包括计算机、传感器、执行器等设备的连接和配置;2. 编写控制程序,实现对执行器的控制;3. 进行实际控制实验,观察计算机在控制系统中的作用和效果。
三、实验步骤1. 硬件搭建:按照实验指导书上的要求,连接计算机、传感器和执行器,确保硬件平台的正常运行;2. 软件编写:根据实验要求,编写控制程序,包括传感器数据采集、数据处理和执行器控制等部分;3. 实际控制:运行编写好的控制程序,观察执行器的运行情况,记录数据并进行分析。
四、实验结果与分析经过实验操作,我们成功搭建了计算机控制系统,并编写了相应的控制程序。
在实际控制过程中,计算机能够准确、快速地对传感器采集的数据进行处理,并通过执行器实现对系统的控制。
实验结果表明,计算机在控制系统中发挥着重要作用,能够提高系统的稳定性和精度。
五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了计算机在控制系统中的应用和作用,提高了对计算机控制系统的理解。
实践中,我们也发现了一些问题和不足,需要进一步学习和改进。
总的来说,本次实验对我们的学习和实践能力都有很大的提升。
六、实验感想本次实验让我们深刻感受到了计算机在控制系统中的重要性,也让我们更加坚定了学习和掌握计算机控制技术的决心。
希望通过不断的学习和实践,能够成为优秀的控制工程师,为社会发展做出贡献。
以上就是本次计算机控制系统实验的报告,谢谢阅读。
软件开发实训四篇(大全)

最新软件开发实训四篇(大全)软件开发实训篇一我所顶岗实习的南京xx软件简称xx公司,公司成立于xx年,主营软件开发和信息系统集成,专门从事工程建立工程管理信息系统开发和施行,具有自主知识产权的工程管理软件产品xx工程管理系列软件〔包括xx投资控制合同管理软件、进度控制方案管理软件、xx质量控制平安管理软件、xx 工程管理门户、xx城建工程管理平台等〕,并已经在全世界第一大桥苏通长江大桥、国内最大的开发区苏州工业园区以及南水北调工程施行和应用,目前正与南京城建集团合作,开发城建工程管理平台。
今年xx月xx日开始,我正式走进xx开始了顶岗实习工作,并被调到了江苏省建筑质量检测中心,参加正在进展的一个检测工程。
由于我才大三,本身对企业的经营方式等都很陌生,公司让我们的王工带我学习,以师傅带徒弟的方式,指导我的日常顶岗实习。
在王工的热心指导下,我依次对此次工程的业务流程和大概框架进展了理解,并积极参与相关工作,注意把书本上学到的理论知识对照实际工作,用理论知识加深对实际工作的认识,用理论验证大学所学确实有用。
以双重身份完成了学习与工作两重任务。
跟公司同事一样上下班,协助同事完成部门工作;又以学生身份虚心学习,努力汲取理论知识。
我心里明白我要以良好的工作态度以及较强的工作才能和勤奋好学来适应公司的工作,完成公司的任务。
顶岗实习收获,主要有四个方面:一是通过直接参与企业的运作过程,学到了理论知识,同时进一步加深了对理论知识的理解,使理论与理论知识都有所进步,圆满地完成了本科教学的理论任务。
二是进步了实际工作才能,为就业和将来的工作获得了一些珍贵的理论经历。
三是一些学生在顶岗实习单位受到认可并促成就业。
四是为毕业后的正式工作做好了准备。
到公司顶岗实习并没有我想象中的难以融入,通过渐渐的学习,发如今公司用的到得知识在我们的学校学习中都会遇到。
至暑期完毕,从不懂到渐渐的做了几个检测工程。
学到不少的东西。
顶岗实习生活还没完毕,开学了我还是会继续留在公司我的学习和探究。
监控硬件编程实训报告

一、前言随着科技的不断发展,监控技术在我国得到了广泛应用。
为了更好地掌握监控硬件编程技术,提高自身实践能力,我参加了本次监控硬件编程实训。
通过本次实训,我对监控硬件的编程原理、方法以及应用有了更深入的了解。
二、实训目的1. 掌握监控硬件的基本组成及工作原理。
2. 熟悉监控硬件编程的相关软件和工具。
3. 能够独立完成监控硬件的编程任务。
4. 提高解决实际问题的能力。
三、实训内容1. 监控硬件概述监控硬件主要包括摄像头、传输设备、存储设备、控制中心等。
本次实训主要涉及摄像头和传输设备的编程。
2. 摄像头编程(1)摄像头选型:根据监控需求选择合适的摄像头,如高清摄像头、红外摄像头等。
(2)摄像头硬件连接:将摄像头连接到计算机或监控主机。
(3)摄像头驱动安装:安装摄像头驱动程序,确保摄像头正常工作。
(4)摄像头编程:使用相关编程语言(如C++、Python等)编写摄像头控制程序,实现视频采集、图像处理等功能。
3. 传输设备编程(1)传输设备选型:根据监控需求选择合适的传输设备,如光纤、无线传输等。
(2)传输设备连接:将传输设备连接到监控主机和摄像头。
(3)传输设备编程:编写传输设备控制程序,实现视频信号的实时传输。
4. 监控软件编程(1)监控软件选型:选择合适的监控软件,如大华、海康威视等。
(2)监控软件配置:配置监控软件参数,如视频分辨率、帧率、存储方式等。
(3)监控软件编程:使用相关编程语言(如C++、Java等)编写监控软件功能模块,如实时监控、录像回放、报警处理等。
四、实训过程1. 前期准备(1)查阅相关资料,了解监控硬件编程的基本原理。
(2)学习编程语言,掌握相关编程工具。
(3)了解监控设备选型和配置。
2. 实践操作(1)搭建监控实验环境,包括摄像头、传输设备和监控主机。
(2)编写摄像头控制程序,实现视频采集、图像处理等功能。
(3)编写传输设备控制程序,实现视频信号的实时传输。
(4)编写监控软件功能模块,实现实时监控、录像回放、报警处理等功能。
计算机控制系统实验报告
一、实验目的1. 理解计算机控制系统的基本原理和组成;2. 掌握计算机控制系统的基本操作和调试方法;3. 通过实验,加深对计算机控制理论的理解和应用。
二、实验仪器1. PC计算机一台;2. 计算机控制系统实验箱一台;3. 传感器、执行器等实验设备。
三、实验内容1. 计算机控制系统组成与原理;2. 传感器信号采集与处理;3. 执行器控制与调节;4. 计算机控制系统调试与优化。
四、实验步骤1. 熟悉实验设备,了解计算机控制系统实验箱的组成及功能;2. 连接实验设备,检查无误后启动实验软件;3. 根据实验要求,进行传感器信号采集与处理;4. 根据实验要求,进行执行器控制与调节;5. 对计算机控制系统进行调试与优化,观察系统响应和性能;6. 记录实验数据,分析实验结果。
五、实验结果与分析1. 计算机控制系统组成与原理实验过程中,我们了解了计算机控制系统的基本组成,包括传感器、控制器、执行器等。
传感器用于采集被控对象的物理量,控制器根据采集到的信号进行计算、处理,然后输出控制信号给执行器,执行器对被控对象进行调节。
2. 传感器信号采集与处理在实验中,我们使用了温度传感器采集环境温度信号。
通过实验,我们掌握了如何将模拟信号转换为数字信号,以及如何对采集到的信号进行滤波处理。
3. 执行器控制与调节实验中,我们使用了继电器作为执行器,根据控制器输出的控制信号进行开关控制。
通过实验,我们学会了如何设置执行器的参数,以及如何对执行器进行调节。
4. 计算机控制系统调试与优化在实验过程中,我们对计算机控制系统进行了调试与优化。
通过调整控制器参数,使得系统在满足控制要求的同时,具有良好的动态性能和稳态性能。
六、实验总结本次实验使我们对计算机控制系统有了更深入的了解,掌握了计算机控制系统的基本原理和操作方法。
通过实验,我们提高了动手能力和实际操作能力,为今后从事相关领域工作奠定了基础。
七、实验报告1. 实验名称:计算机控制系统实验2. 实验日期:XXXX年XX月XX日3. 实验人员:XXX、XXX4. 实验指导教师:XXX5. 实验内容:计算机控制系统组成与原理、传感器信号采集与处理、执行器控制与调节、计算机控制系统调试与优化6. 实验结果与分析:详细描述实验过程中遇到的问题、解决方法及实验结果7. 实验心得体会:总结实验过程中的收获和体会(注:以上实验报告仅供参考,具体实验内容和结果可能因实际情况而有所不同。
《计算机监控技术与系统开发》
计算机监控技术与系统开发马玉春1 课程编号:0401862 教学目的与要求:课程目的:计算机监测控制系统是以监测控制计算机为主体,加上检测装置、执行机构与被监测控制的对象(生产过程)共同构成的整体。
随着技术的进步和计算机网络的高速发展和普及,计算机监控系统已经广泛应用到各个领域,包括航天、水利、电力系统监控、高速公路监控和收费系统、机械制造、冶金、矿业、轻工以及军事等等。
对本科高年级学生开设此课程,综合应用所学的软件与硬件知识,对提高他们的综合水平和普及计算机监控技术都具有重要意义,同时,对毕业设计和就业都很有帮助。
课程要求:通过该门课程的学习,使学生具有初步的计算机监控项目的开发能力,可以从事相关的项目开发和管理工作。
主要知识点:熟悉RS-232与RJ-45接口的原理与编程,可以使用Visual Basic和C语言进行通讯管理,掌握数据包的校验技术,网关技术,以及主要的协议处理技术与通讯调试技术。
3 课时安排:课程总学时:48,其中授课32学时,实验16学时4 先修课程的要求:计算机接口与通信、计算机网络、数据库系统、Visual Basic 6.0、C语言5 教材:[1]马玉春. 计算机监控技术与系统开发.北京:清华大学出版社, 20076 教学参考书目:[1]龚建伟, 熊光明. Visual C++/Turbo C 串口通信编程实践. 北京:电子工业出版社,2004[2]范逸之. Visual Basic与分布式监控系统.北京: 清华大学出版社, 20027 课程主要内容(32学时):第一章概述(1学时)1.1 计算机监控系统的概念1.2 计算机监控系统的主要特点1.3 计算机监控系统的分类1.4 计算机监控系统的应用1.5 计算机监控系统的实例重点:突出本书的主要内容及其作用与意义。
第二章Visual Basic入门(2学时)2.1 Visual Basic的开发环境2.2 教学计划计算器2.3 程序的调试技术2.4 帮助文档的制作2.5 程序的发布重点:介绍Visual Basic 6.0的开发环境、调试技术、帮助文档的编写与调用、程序的发布技术。
计算机控制实训报告书
目录第一章概述 (1)1.1 题目背景及应用意义 (1)1.2 本文内容及工作安排 (2)第二章系统组成及被控对象分析 (3)2.1 系统组成 (3)2.2 被控对象分析 (4)第三章控制策略设计及仿真研究 (7)3.1 控制策略设计 (7)3.2 仿真研究 (8)第四章控制策略实现 (11)4.1 组态环境下控制策略编程实现 (11)4.2 运行结果分析 (14)第五章总结 (16)参考文献 (17)附录被控对象S函数源代码 (18)第一章概述1.1 题目背景及应用意义随着工业科技的高速发展,当今的工业技术要求也不停的在提高,不停地在更新。
而且对计算机的依赖也越来越广泛。
因此,在工业上计算机控制可以说是无处不在。
也是正因为如此我们此次的设计变得非常的有价值。
通过数字控制来实现一个稳定得系统。
这是一个很有使用性的问题。
数控系统的加工精度和加工效率都较高,特别适合于工艺复杂的单件或小批量生产。
它广泛用于工具制造、机械加工、汽车制造和造船工业等。
而我们本次设计的《基于模拟对象数字控制系统》是仿真实际应用中的数字控制系统的。
采用数字技术实现各种控制功能的自动控制系统。
数字控制系统的特点是系统中一处或几处的信号具有数字代码的形式。
它的主要类型是计算机控制系统,包括计算机监督控制系统、直接数字控制系统、计算机多级控制系统和分散控制系统。
数字控制系统是在1970年左右为了满足当时广泛出现的复杂、精确和多功能的控制要求而发展起来的。
早期的数字控制系统采用射流元件等逻辑控制元件和可编程序控制器来构成。
这种数字控制系统由于设计上简单,使用上可靠,且控制器的通用性好,很快得到广泛应用。
70年代后期,各类性能好、功能多、价格低的小型计算机和微型计算机的迅速发展,促进了以计算机为基础的数字控制系统的广泛应用。
在数字控制系统中,计算机的作用主要有三个方面:①信息处理。
对于复杂的控制系统,输入和偏差信号的计算(例如导航平台中指向误差的计算)工作量很大,而模拟解算装置不能满足精度要求,需要采用数字计算机。
计算机软件开发操作与实践的综合教程
计算机软件开发操作与实践的综合教程第一章: 软件开发流程概述软件开发是指通过编程和其他相关活动,创建和维护计算机软件的过程。
它是一个复杂而系统的过程,需要遵循一系列步骤和最佳实践。
在本章中,我们将介绍软件开发流程的概述,包括需求分析、设计、编码、测试和部署等关键阶段。
1.1 需求分析在软件开发的早期阶段,需求分析是至关重要的。
它包括与客户或相关利益相关者交流,了解其需求和期望,以及分析问题的根本原因。
需求分析的目标是明确开发软件所需的功能、性能、界面和约束条件。
1.2 设计设计阶段根据需求分析的结果来创建软件的整体架构和详细设计。
在这个过程中,开发人员需要确定软件的组织结构、模块化和交互流程,并绘制相应的图表和文档。
设计阶段的目标是确保软件开发在实际编码前有清晰准确的指导方针。
第二章: 编码与测试编码和测试是软件开发过程中的核心步骤。
在这一章节中,我们将讨论如何进行有效的编码和测试,并介绍一些常用的开发工具和技术。
2.1 编码编码是将设计阶段的指导方针转化为实际可执行代码的过程。
在编码阶段,开发人员需要选择合适的编程语言和开发工具,并遵循编码规范和最佳实践。
完成编码后,还需要进行代码评审,以确保代码的质量和可读性。
2.2 测试测试是验证软件是否符合预期行为和功能的过程。
它包括单元测试、集成测试和系统测试等多个层次。
测试阶段的目标是发现并修复软件中的错误和缺陷,以确保软件的质量和可靠性。
第三章: 部署与维护部署和维护是软件开发的最后两个阶段。
在这一章节中,我们将介绍如何高效地部署和维护软件,并提供一些相关的实践建议。
3.1 部署在部署阶段,软件将被安装到目标环境中,并进行必要的配置和集成。
开发人员需要确保软件能够正常运行,并进行性能和安全性测试。
此外,还需要编写用户手册和相关文档,以便用户能够正确地使用和维护软件。
3.2 维护维护是软件开发的最后一个阶段,它包括对软件的修复、改进和升级等工作。
开发人员需要及时响应用户反馈和 bug 报告,并进行相应的修复和更新。
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第4章计算机控制系统开发软件与实训习题与思考题4-1 计算机操作系统有哪些功能?有哪些种类?4-2 计算机通用操作系统有哪些?各有什么特点?4-3 计算机实时操作系统有什么特点?4-4 计算机嵌入式操作系统有什么特点?4-5 计算机实时控制系统采用的操作系统有什么特点?4-6 在计算机控制系统设计中可采用的程序设计语言有哪几种?4-7 组态软件的基本构成是什么?它的数据处理流程是什么?4-8 查阅文献,了解组态软件的发展历程和发展趋势。
4-9 在计算机控制系统中采用数据库的意义是什么?如何理解实时和历史数据库?4-10 查阅文献,了解现代软件技术及其对计算机控制系统的影响和意义。
4-11 查阅文献,了解计算机测控开发软件的最新进展。
参考答案(部分)4-1 计算机操作系统有哪些功能?有哪些种类?答:计算机操作系统(简称为操作系统),是指用于管理和控制计算机软硬件资源,并且能为用户创造便利的工作环境的一组计算机程序的集合。
计算机操作系统的功能:一个操作系统主要有进程管理、作业管理、文件管理、设备管理和存储器管理5种基本功能。
1)进程管理进程和作业是计算机系统资源的分配对象,也是系统中的运行单位。
进程可以定义为“是程序关于某个数据集合的可并发的一次运行活动”。
这样的定义可能抽象了一点,但也可以这样来理解:首先,进程是一个动态的概念,也就是说进程是程序运行的动态过程,而程序是进程的静态文本;其次,进程的实体是程序和数据的集合;再者,进程是可并发的运行单位。
读者还应该清楚的是,进程和程序之间并不存在一一对应的关系,多个进程可以执行同一个程序;反之,一个进程也可以包括多个程序,即多个程序共同组成一次运行活动。
由于现代计算机系统多数为多任务系统,也就是说计算机往往要“同时”运行多个程序,所以,操作系统要对这些程序的运行进行管理。
操作系统对进程的管理包括:进程的建立、终止、挂起、激活、阻塞和唤醒。
同时,操作系统还要为运行的程序以及相关的数据分配内存空间,并为各进程间的通信进行管理。
在相当长的一段时间内,进程都是可调度的最小单位,直到Microsoft在Windows NT中提出了线程的概念。
关于线程的概念本书将在稍后介绍。
2)作业管理作业就是用户为完成一次事务处理而交给计算机的一项任务。
它是系统中最大的工作单位。
例如,用户为了完成某种科学计算;首先用C语言编制一个源程序USER.C,完成编辑后,再利用编译程序对USER.C 进行编译,从而得到目标程序USER.OBJ,再利用连接程序进行连接后,得到可执行文件USER.EXE,最后运行USER.EXE,即可得到运算结果。
完成以上全过程的工作就称为一次作业,而其中的各步骤就称为作业步。
确切地说,一次作业可能需要执行为完成同一任务的若干个程序,这些程序不仅包括用户自己编写的程序,也包括为用户服务的系统程序。
作业管理的任务就是为方便用户建立作业,组织调用系统内部资源执行,并在完成任务后将其撤销。
3)存储器管理存储器是计算机系统重要的硬件资源,任何程序和数据都必须占有一定的存储空间。
存储器分为内存和外存两部分,存储器管理主要是指内存管理。
存储器管理的两个基本目的:一是为用户使用存储器提供方便,二是充分提高内存的利用率。
存储器管理涉及以下4个问题:(1)内存分配:主要是解决如何为多个程序(确切地说是进程或作业)分配其运行所需要的内存空间。
有静态分配和动态分配两种方法。
(2)地址映射:作用是将用户给出的逻辑地址变换成内存空间中的物理地址。
地址映射也有静态映射和动态映射两种方式。
(3)内存保护:内存保护为多个进程共存于内存提供了保证,确保各个进程的内存区不受其他进程侵犯。
仅靠内存分配和地址映射并不能完全解决内存保护问题,必须在程序执行过程中随时检查对内存的访问,以保证各个程序都在自己所属的内存空间中工作。
(4)内存扩充:由于内存空间是有限的,为了既满足大作业存储的需要,又能够在内存中尽可能多些用户程序,给它们分配能够有效运行的内存空间,许多计算机系统都采用内存扩充技术。
这种扩充并不是增大内存的物理容量,而是对内存空间的逻辑扩充,即通过软件方法将内存空间扩充成比实际容量更大的逻辑存储空间。
4)设备管理设备管理的任务是根据用户的需求接入外部设备,并尽可能地提高设备的利用率。
设备管理的功能包括:按照一定的算法分配设备;控制和实现输入输出操作,如通道程序控制、启动设备、及时响应及处理中断信号;对输入输出缓冲区进行管理;实现虚拟设备技术。
5)文件管理程序、数据等在计算机系统中都以文件的形式存放,计算机操作系统的一项重要任务就是对其进行管理。
文件管理的功能包括:文件目录管理、文件存储空间管理、文件的保护与保密、文件系统的使用与执行。
计算机操作系统的种类:按照不同的分类方法,可以将操作系统进行不同的分类,一般分为以下6类:1)顺序执行系统即系统内只含一个运行程序,该程序独占CPU的时间,并按程序语句的顺序执行,直至执行完毕,另一程序才能启动执行。
例如,DOS操作系统就属于这种类型。
2)分时操作系统分时操作系统将时间分为多个时间片。
例如,每个时间片的时间为几十到几百毫秒。
由于CPU的运行速度非常快,而用户的操作速度和反应速度相对比较缓慢。
因此,只要用户的数目不是很多,每个用户都会感到自己是在独享计算机的全部资源。
UNIX就是典型的分时操作系统。
只要不是实时性要求非常强的计算机监控系统,也可以使用分时操作系统。
3)实时操作系统实时操作系统内可以“同时”有多道程序在运行,每道程序都有相应的优先级别。
程序的运行是事件驱动的,当有多个事件同时出现时,操作系统就按事件的优先级别确定哪道程序此时此刻占有CPU,以保证优先级别高的事件实时信息被采集。
实时操作系统是操作系统的一个分支,也是最复杂的一个分支之一。
4)批处理操作系统批处理操作是指操作员将用户提供的若干个作业以“成批”的方式提交给计算机,而计算机操作系统根据系统的资源,统一对作业进行处理。
批处理操作系统又可以进一步分为:单道批处理操作系统和多道批处理操作系统。
5)网络操作系统计算机网络是多台位于不同地理位置的计算机通过通信介质连接起来的系统,其目的是为了达到资源共享。
网络操作系统可以视为网络用户与网络之间的接口。
网络操作系统提供了网络用户之间进行通信的协议。
用户在使用其他用户的资源是必须知道其网络地址。
常用的网络操作系统有Windows NT、NetWare 等。
UNIX操作系统虽然往往不被人们认为是网络操作系统,但是,它实际上具有网络操作系统的功能。
6)分布式操作系统分布式操作系统用于管理分布式计算机系统,而分布式计算机是指多台不具有共享内存的计算机通过通信介质连接在一起的一台虚拟的计算机。
用户在使用分布式计算机时,不必关心计算机系统的资源在什么地方、什么时间工作以及系统资源是如何调配的。
当用户将一个复杂的任务交给计算机时,分布式操作系统就可以根据分布计算机系统现有的资源,将任务分解到各个计算机,并且在完成任务的过程中,各计算机相互通信、相互协调。
以上分类方式并不是绝对的,有的操作系统可以同时具有除了分布式操作系统外的几种特征,如UNIX。
4-2 计算机通用操作系统有哪些?各有什么特点?答:通用操作系统是指用于科学计算、商用、家庭等用途的操作系统。
由于它们用户众多、开发历史早,在操作系统中占据了重要的地位,同时,人们对它们也比较熟悉。
为了达到开放性的目的(也有的是为了降低价格),许多的计算机监控系统也选择通用操作系统。
1)DOS操作系统DOS操作系统曾经是个人计算机上被广泛地使用的一种操作系统。
DOS的前身是由TinPaterson于1980年为Seattle Computer Products公司编写的86-DOS。
1981年7月,Microsoft公司买下了86-DOS的专利,并对它作了大量的改动,命名为“MS-DOS”。
1981年秋,IBM公司推出PC机时,选定了MS-DOS 为PC机的基本操作系统之一,即为PC-DOSl.0。
DOS操作系统也随之流行开来。
由于DOS的开放性、简单易学、价格低廉和对硬件的要求不高,深得人们的青睐。
多年来,在DOS 平台上形成了大量的、高质量的编程工具和应用软件。
1995年之前,用个人计算机组成的计算机监控系统几乎无例外地使用DOS作为操作系统。
2)UNIX操作系统UNIX操作系统是一个十分流行、应用广泛的操作系统。
UNIX既可以用在小型机上,也可以用在微型机上,但是,目前更多的还是用在小型机(工作站)上。
UNIX的历史可以追溯到1970年,Bell实验室的D.M.Ritchie和K.Thompson在PDP-7机器上用D语言写成了UNIX。
到了1973年,D.M.Ritchie专门为UNIX研制了C语言,并用C语言重新编写了UNIX。
经过多年的发展,UNIX已经形成了多种版本,它首先是在大学内流行起来,现在已经成为了工业标准。
标准的UNIX是一个多用户、多任务、交互式分时操作系统。
内核程序是UNIX中唯一不能由用户任意改变的部分。
其主要功能包括:存储管理、进程管理、设备管理、文件管理等几个部分。
在后期的版本中加入了网络进程通信管理。
由于内核绝大部分的代码都是用标准C来写的,所以,它可以被大多数的机器所支持,可以很容易就移植到不同的硬件体系结构上。
就运行的稳定性而言,UNIX操作系统远比Windows要高,其通信能力也较Windows NT要强。
尽管UNIX是一个典型的分时系统,对于一般计算机监控系统来说,基本能满足“实时性”的要求。
由于UNIX 的价格非常昂贵,所以通常用于大型系统。
3)Linux操作系统Linux最早是在1991年由芬兰赫尔辛基大学的一位年轻人Linus Benedict Torrralds开发的一个UNIX免费软件。
他将该软件放在赫尔辛基大学的FFP服务器上,让人们自由下载。
全世界的计算机爱好者很快地寄去了补丁软件,对其进行完善。
1994年Linux l.0开始出现,此时,它的用户数目已经发展得很大,而且Linux的核心开发队伍也建立起来。
在一种自由的氛围中,Linux迅速地成长起来。
也有人戏言,Linux 是“群众运动”的产物。
现在,Linux正在进入一个独立发展阶段,而不是当初那样跟在UNIX的后面。
Linux与UNIX一样是一个完全多任务、多用户的操作系统。
Linux是UNIX的兼容产品,可以这样说,Linux几乎具有UNIX所具有的优点,同时还具有UNIX没有的功能。
总之,Linux是多任务、多用户的操作系统;并具有可编程的Shell,支持的硬件多,可运行的软件也多。
4)Windows NT操作系统Windows NT是Microsoft于1993年推出的一个32位操作系统。