第3章(基于计算机的系统)
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用户一起对原型进行评审。以通过评审的原型为基础设 计基于计算机系统的人机界面。不借助原型的帮助,软 件工程师很难设计出用户满意的人机界面。
3.1.4 数据库工程
背景 任务步骤
调查用户对信息需求和对信息处理的要求;进行可行性论证;提出 成本预算和工作计划等。 理系统(DBMS)。
论证、选择和购置支持数据库系统的硬件和软件。特别是数据库管
基于计算机的系统要素
过程
文档
硬件 系统
输入
数据库
输出
软件
人
系统顶层抽象模型IPO
I
P
O 类似于数学函数。
3.1 计算机系统工程
定义 计算机系统工程是指与构造基于计算机系统有关的过程、 方法和技术。它是一种问题求解活动。计算机系统工程师从用 户定义的目标和约束条件出发,给出系统功能、性能、接口、 设计约束条件和信息结构描述,并将它们分配到各系统要素予 以实现。 工作步骤 • 理解系统 • 确定系统范围、功能、性能、约束条件 • 寻找解决问题方案(多种) • 分解功能,分配功能,权衡方案 • 撰写系统分析说明书 • 系统评审
开发基于计算机软件系统步骤
软件项目定义阶段的任务
制定软件项目规划; 软件需求分析和定义; 确定软件性能和资源约束; 为软件要素定义验收标准。
软件开发阶段的任务是,将系统需求转换成可操作的系 统要素,即软件。主要工作有
软件总体结构设计和数据设计(任务是:设计模块结构,定
义界面并建立数据结构,评审概要设计的质量) 过程设计(详细描述软件规格说明中的每一个模块) 编码(用适当的编成语言对详细描述模块进行编码,生成程 序)。
数据库设计与实现。根据需求分析和数据分析,产生需求和数据说
明描述;然后进行逻辑和物理设计;最后进行数据库系统测试。
数据库中的数据是按照系统确定的范围和用户的需要收集、整理、
储存起来的。
数据库管理人员是数据库工程的重要组成部分,参与上述步骤。
综上所述,开发、运行和管理一个数据库系统确实是一项复杂的数据库 工程。
技术可行性研究的任务 技术可行性内容
风险分析的任务:在给定的约束条件下,判断能否
第三章 计算机系统工程
3.1 计算机系统工程
计算机系统工程的组成,如下: 硬件工程 软件工程 人机工程 数据库工程
3.1.1 硬件和硬件工程(简介)
计算机系统离不开硬件及硬件系统。 根据系统需求为硬件系统指派任务,产生硬件 需求。 根据硬件需求设计、制造或选择硬部件或设备。 考虑硬件系统的功能和性能。 认真考虑硬件之间的接口、硬件的标准化、硬 件成本和维修服务等因素。
软件工程过程的最后阶段是软件的验证、提交和维护。 软件验证的任务 制定软件测试计划和过程、产生测试文档和测试题 目; 对软件的每个模块进行单元测试、验证模块的功能 是否符合设计要求;对整个软件进行组装测试;对 测试结果进行评审。 测试通过后,提交软件,运行/维护。主要工作包括: 对已经生成的记录和内部文档进行整理、分类、存 档; 开发用户手册,建立适当的配置控制机制; 将软件提交给用户,必要时还应负责把软件安装到 用户环境中 。 软件提交后,软件工程师的工作就从软件构造转向 软件维护。
3.1.2 软件和软件工程
系统对软件提出的功能和性能要求将成为软件 需求分析的基础。 系统的结构都可以用输入-处理-输出(IPO)模 型表示。软件在IPO模型的各个部分都起着十 分重要的作用。 在IPO模型中,功能是软件执行一系列算法实 现的。 一个或几个算法的输出数据或控制信息可以作 为另一个算法的输入。
3.1.3 人机工程
背景 任何系统都是由人来使用的。例如,洗衣机 等家用电器,计算机(操作系统)。 人机界面的原则 解决人机交互的问题,“人机交互友好”的问题 设计步骤 人机对话语言设计,即人机交互媒体。实现人机 对话语言精确的定义语言的语法和语义,实现语 言中的每一个动作和命令。例如,操作系统。 活动分析。分析人机交互过程,评价人机交互过 程中人的活动并根据“活动”设计需要计算机执 行的“任务”。合理分配活动中,哪些任务由人 完成,哪些任务由机器来完成。
第三章 基于计算机的系统工程
基于计算机系统工程的概念 可行性研究 系统模型与模拟 系统规格说明与评审
背景-基于计算机系统的引入 典型应用实例
工厂自动化系统
计算机作为工具使用
制造系统
库存系统
信息系统
材料传输系统
制造单元
数控机床
机器人
输入/输出设备
图3.1 工厂自动化系统 这一章讨论与软件项目密切相关的基于计算机的系统及计算机系 统工程。
硬件和硬件工程(续)
硬件工程分为三个阶段(如图3.2,P88) 第一阶段,即定义阶段的任务是: 1)制定开发计划,经过评审确定项目成本预算和 工程进度; 2)进行详细需求分析,经过评审确定硬件规格说 明。 第二阶段,即开发阶段的任务是: 1)设计分析,画出设计原理图; 2)必要时建造原型并对原型进行测试; 3)制造分析,画出生产图。 第三阶段,即制造阶段的任务是: 按照质量保证计划和要求生产硬件产品。产品通过 一定的销售渠道出售,相应的服务机构负责产品维 修、升级和扩充。
3.2 可行性研究
3.2.1 引言
可行性研究的动因 可行性研究的内容
包括经济可行性 技术可行性 法律可行性
开发方案的选择性。
经济可行性研究。进行成本效益分析,评估项目的 开发成本,估算开发成本是否会超过项目预期的全 部利润。分析系统开发对其它产品或利润的影响。 比较项目开发的成本与从所开发系统得到的效益,包 括可定量计算的效益和不可定量计算的效益。即 “投入与产出”。
Fra Baidu bibliotek
设计的步骤(续)
动作定义和设计。活动由一系列动作构成的。根据人机
交互活动,精确的定义人机界面的每一个动作的精确内 容。这些动作是靠计算机去执行的。
用户环境设计。将支撑人机界面的软件和硬件集成起来,
构成一个用户环境。除此之外,还要考虑空间、光线、 温度等方面的因素。
原型设计。软件工程师根据用户要求设计原型,然后请