數控加工

[拼音]：jisuanji xitong peizhi

[英文]：computer system configuration

為實現計算機的某種應用，從現有計算機系統和裝置中選取一組裝置組合在一起，構成一個計算機應用系統。這些裝置應包括硬體和軟體。根據應用的需要研究計算機系統配置，是計算機廠家設計計算機和使用者建立計算機應用系統所必須解決的課題。

在計算機發展過程中，使用者要求計算機的專用性(滿足其特定應用的需要)和廠家要求計算機的通用性(適於少品種大批量生產)，一直是矛盾著的兩個方面。人們謀求通過計算機通用化、系列化、標準化、模組化和計算機系統配置的研究，來解決這一矛盾。計算機發展初期，一般是針對應用的需要來研製特定的計算機系統。50年代，廠家為適應多方面需要，發展通用機，影響了專用性。各個使用者對計算機系統有不同的要求。60年代出現系列機，部分地適應不同的要求。70年代以來，計算機的應用領域日益廣泛，發展了標準化和模組化結構，更便於使用者選用，以組成適合需要的計算機系統配置，較好地解決了計算機系統的系列和型號的有限性同用戶實際需要的多樣性之間的矛盾。

要求和內容

使用者對於計算機系統配置的要求，一般從效能和價格兩方面考慮。要求計算機系統的軟、硬體配置能夠滿足應用的需要，操作使用方便，可靠性、可維性和可用性好，具有擴充套件性，而且價格便宜，具有高的效能價格比。計算機廠家為滿足計算機系統配置的需要，在設計計算機系列時，通過型號分檔和採用標準化、模組化結構，在各型機的基本配置的基礎上，經過擴充套件和組合，以覆蓋一定範圍內各種應用的需要。

根據應用的要求，計算機系統配置的內容主要有機型選擇、硬體和外圍裝置選擇、系統軟體和應用軟體選擇等方面。

機型選擇

首先明確處理型別。大型科學計算一般是批量處理；計算機輔助設計、情報檢索或訂票系統等屬互動式處理；生產過程控制為實時處理。其次根據處理型別選擇機型，主要考慮字長、資料型別、指令系統、運算速度、儲存容量、通道型別與傳輸率、軟體型別與功能等。如使用者已有計算機或應用軟體，則須考慮程式相容或程式移植問題。

硬體和外圍裝置的選擇

根據需要和對效能的要求，一般選擇以下部件：儲存器擴充模組的容量，各類通道數量，介面型別（如序列介面、並行介面、通訊介面和專用介面等）與數量，部件選件（如浮點加速部件、可寫控制儲存器等），外圍裝置型別、效能與數量，以及供電系統型別等。有的應用除聯機系統外，還配置離線系統，如繪圖系統、縮微照相輸出系統或預處理系統等。

系統軟體和應用軟體選擇

根據處理型別選擇作業系統。有時為適應多種應用環境，可選配多種作業系統。此外根據需要選擇程式設計語言、實用瞅、資料庫管理系統、通用與專用程式包以及各種應用程式。

設計步驟和方法

根據應用系統的任務和要求，明確計算機系統在應用系統中的地位和作用，提出計算機系統配置設計任務說明書。其中包括應用範圍、工作負載特徵和吞吐量、資訊流分析和其他要求。

根據任務說明書的要求，採用系統工程的方法進行系統分析，研究系統工作流程和工作負載，根據各種計算機系統和裝置的效能，設計計算機系統配置。在系統分析過程中，既要考慮計算機硬體和軟體的合理配置，又要考慮系統投資和經濟效益。設計者必須對擬採用的計算機系統的軟體硬體結構、功能和效能有深入的瞭解，並具備有關應用的專業知識。配置方案應包括系統配置圖、硬體和軟體系統的組成與效能說明、可擴充性與選件的說明等。為了便於比較和選擇，一般可設計幾個配置方案。對各種計算機系統配置方案進行效能評價，經過分析比較，選擇滿足應用需要的、效能價格比最好的系統配置。

效能評價

對計算機系統配置的效能評價方法有:技術評價法；模型、模擬與分析法；標準檢查程式測試法。

技術評價法

把計算機應用系統的工作負載轉換為對計算機裝置效能的要求，如中央處理器運算速度、主儲存器容量、磁碟容量、通道傳輸率、外圍裝置的種類與數量以及軟體的型別與功能。依照所設計的計算機系統配置所組成的裝置的功能和效能指標，分析其處理能力，以此進行效能評價。這種方法最簡單，但準確程度較低。

模型、模擬與分析法

用模擬模型描述所配置的計算機系統和實際應用的工作負載，編制程式在計算機上執行，得出模擬結果，以此衡量所配置的計算機系統是否滿足工作負載的要求。必要時還可調整計算機系統配置，再次模擬。準確度決定於模擬模型是否真實反映計算機系統配置和工作負載。模擬中央處理器硬體效能比較簡單，要模擬完整的計算機系統則比較困難，這裡涉及輸入輸出、環境條件、作業系統和編譯程式的效率等。

標準檢查程式測試法

用一組有代表性的、能反映使用者典型應用的程式和資料，在所設計的計算機系統配置的實際環境條件下執行，測試有關資料，包括給定工作負載情況下的作業執行時間、命令響應時間和系統吞吐量等，以此評價所配置的計算機系統是否滿足應用的需要。這種方法密切結合實際，能反映整個計算機應用系統實際執行的情況，不僅能測試硬體系統的效能，也能測試軟體系統的效能，因而比較準確，但必須具備能滿足各種系統配置和測試的實驗條件。

隨著計算機技術的迅速發展，多處理機系統、分佈計算機系統和計算機網的推廣應用，計算機應用系統的規模越來越大，系統更加複雜，對計算機系統配置的研究格外重要，進一步研究複雜系統的設計和效能評價的理論與方法將成為重要的課題。