6.5438 0 Sistema operativo
El sistema operativo (sistema operativo, OS para abreviar) es el sistema de software de nivel más bajo asociado con el hardware y es la interfaz entre todo el software de aplicación de capa superior. y hardware. Sus funciones son:
1) Administrar recursos de almacenamiento, como asignar espacio de almacenamiento para programas; administrar áreas de intercambio de memoria y páginas de memoria cuando finaliza el programa;
2) Administrar recursos de dispositivos externos, como administración de discos (particionamiento, lectura y escritura); lectura y escritura de cintas; conducción y terminación de archivos de impresión, monitoreo de la dinámica del dispositivo, etc.
3) Gestión de procesos, proporcionando a los usuarios un entorno de trabajo multiusuario; organizando múltiples programas para que se ejecuten en paralelo.
4) Proporcionar a los usuarios comandos de operación de la computadora, como iniciar sesión en el sistema; crear archivos y consultar archivos;
En microcomputadoras, los sistemas operativos más populares actualmente son DOS CCDOS y PC/MS-DOS, de los cuales CCDOS es DOS y la versión china. Estos son sistemas operativos de un solo usuario, los entornos multiusuario solo están disponibles con PC/MS-DOS versión 3.1 y superior.
Existen muchos sistemas operativos ejecutándose en estaciones de trabajo, principalmente CMS y UNIX. El sistema operativo VMS se utiliza en las estaciones de trabajo DEC y el sistema operativo UNIX es el más popular porque está escrito en el lenguaje de alto nivel C, que es potente y fácil de migrar. Las estaciones de trabajo Sun, las estaciones de trabajo IBM, las estaciones de trabajo SGI, las estaciones de trabajo Mips y algunas microcomputadoras o mainframes de alta gama utilizan UNIX, pero los sistemas operativos UNIX de cada empresa son diferentes. En la familia de sistemas operativos UNIX, se encuentran SGI IRIX, AIX, UNIX SYSTEM V, Sun OS, Solaris, HP-UX, SCO UNIX y otros sistemas. Estos sistemas operativos son entornos de trabajo multiusuario con capacidades de gestión más sólidas para los recursos de hardware y son más adecuados para describir los requisitos del sistema.
4.2.3.2 Sistema de base de datos
Un sistema de base de datos es un sistema de software con funciones de gestión de bases de datos.
Sistema de base de datos
El sistema de base de datos incluye tres partes: base de datos, sistema de gestión de base de datos y sistema de soporte.
Base de datos Es una colección de datos relacionados almacenados juntos de alguna manera organizada. Su característica es que los datos se pueden compartir, la redundancia es pequeña y puede satisfacer las necesidades de diferentes usuarios y diversas aplicaciones.
Sistema de gestión de bases de datos Esta es la parte central del sistema de bases de datos. Es la interfaz entre los usuarios y la base de datos y proporciona la función de gestionar la base de datos. Un sistema de gestión de bases de datos incluye un lenguaje de descripción de bases de datos y un programa de traducción, un lenguaje de operación (o consulta) y un compilador, y un programa de gestión. Tiene las funciones de definir, describir, establecer, gestionar, mantener y comunicar bases de datos.
Sistema de soporte El sistema de base de datos debe ejecutar su sistema de nivel más bajo con el soporte del sistema operativo, como la gestión de entrada y salida de cintas y discos del sistema operativo.
Estructura del modelo de datos
En función de las diferentes correlaciones entre los objetos de datos administrados, se pueden construir diferentes modelos de estructura de datos. En términos generales, los modelos de estructura de datos se dividen en modelos jerárquicos, modelos de cuadrícula y modelos relacionales.
1) Modelo jerárquico: Tiene estructura de árbol, niveles claros y relaciones simples.
2) Modelo de cuadrícula: Las relaciones de datos representadas son complejas.
3) Modelo relacional: Las relaciones de datos se reducen a tablas bidimensionales que cumplen ciertas condiciones (con filas y columnas entre datos). La estructura es simple y compacta, con menor redundancia y mayor independencia de programas. y datos. Actualmente es el modelo mainstream de los ordenadores grandes y medianos.
Bases de datos generales nacionales
Las bases de datos que actualmente se ejecutan en microcomputadoras en el mercado nacional incluyen dBase, FoxBase, etc.
, las estaciones de trabajo incluyen Oracle, Informix, Sybase, Ingres, Finder, Progress, Empress, Unify, etc.
El uso del sistema de gestión de bases de datos mencionado anteriormente en el sistema de interpretación puede almacenar y gestionar una gran cantidad de datos y mapas sísmicos, de registro de pozos y geológicos, y su uso es simple, conveniente, intuitivo y efectivo. Actualmente, los sistemas de interpretación de Landmark, GEOQUEST, Western, CGG y otras empresas utilizan generalmente bases de datos relacionales Oracle.
4.2.3.3 Interfaz de usuario
La interfaz de usuario es una parte importante del sistema informático y un entorno informático que realiza la interacción persona-computadora. La llamada interacción persona-computadora se refiere a la comunicación y el diálogo entre humanos (usuarios) y computadoras con el fin de completar determinadas tareas. El contenido de la interacción persona-computadora es principalmente un intercambio de información complejo, que incluye: los usuarios ingresan datos a la computadora; los usuarios transmiten información de control a la computadora y operan aplicaciones a través de herramientas de interacción persona-computadora (como teclados, ratones, tabletas, etc.) . ); la computadora devuelve información al usuario (incluida información del estado de ejecución e información pública). La interacción persona-computadora se logra a través de interfaces físicas (herramientas de interacción persona-computadora) e interfaces de software (sistemas operativos, software de aplicación, etc.). ).
Tener una interfaz fácil de usar en una estación de trabajo interactiva es muy importante. La interfaz de usuario inicial tenía la forma de un menú de caracteres y luego se agregaron algunos símbolos gráficos (iconos).
Desde mediados de la década de 1970, se formó la tecnología de diseño de interfaz de usuario WIMP basada en ventanas, íconos, menús y dispositivos señaladores, sentando las bases de la interfaz gráfica de usuario (GUI) actual. La interfaz gráfica de usuario consta de objetos gráficos como ventanas, iconos, botones y texto. Los usuarios pueden operar el sistema de aplicación operando estos objetos gráficos. La interfaz gráfica de usuario proporciona un entorno gráfico familiar, consistente y más intuitivo con operación fácil y control flexible, y es muy popular entre los usuarios. Actualmente existen multitud de estándares de diseño y programación de interfaces gráficas de usuario, como WINDOWS, OS/2, CUA, Macintosh, Motif, Open Look, etc. En la especificación de la plataforma de integración de software, la Organización de Cooperación de Software Abierto de Tecnología Petrolera requiere que la interfaz gráfica de usuario cumpla con el estándar OSF/Motif antes de que se publique el estándar POSC.
La interfaz gráfica de usuario se basa en un sistema de ventanas y la elección de un sistema de ventanas estándar también mejora la portabilidad del software de la aplicación.
Las versiones Windows 3.0 o superiores que se utilizan actualmente en los microordenadores son subrutinas que proporcionan diseño de menús y visualización gráfica interactiva, y son potentes. Hay dos sistemas de ventanas en las estaciones de trabajo: uno es el sistema de ventanas abiertas que se ejecuta en las estaciones de trabajo SUN y el otro es el sistema X Window que se ejecuta en HP, DEC, Mips y otras estaciones de trabajo, que cuenta con el respaldo de Open Software Foundation (OSF) desarrollado bajo. . Sus funciones de gestión de ventanas y funciones gráficas son muy potentes y pueden utilizarse en sistemas de interpretación.
El llamado sistema de ventanas significa que la pantalla gráfica está controlada por el programa del servidor y la pantalla está dividida en pequeñas áreas rectangulares. Estas áreas se denominan ventanas. En cada ventana puedes hacer cosas diferentes, interpretar en esta ventana, dibujar o cargar datos en otra ventana, convirtiendo así una pantalla en varias pantallas para usar.
El tamaño de las ventanas en la pantalla es arbitrario, al igual que el número de ventanas. Las ventanas se pueden mover a voluntad y diferentes ventanas pueden superponerse entre sí. Las ventanas que no estén en uso actualmente se pueden minimizar y expandir al mismo tiempo. Windows se puede crear en cualquier momento o eliminarse permanentemente de la pantalla. El sistema de ventanas también se caracteriza por el hecho de que ya no es sólo un paquete de software de dibujo, sino que también proporciona potentes funciones de control, lo que permite a los usuarios operar y controlar cómodamente los menús en la pantalla.
El sistema X Window es un paquete de software independiente del hardware, por lo que es altamente portátil y puede instalarse desde estaciones de trabajo (Sun, DEC, HP, RISC 6000) hasta mainframes (Convex, Cray, etc.) Otra característica de X Window es que está orientado a la red y los gráficos de la ventana se pueden transmitir a otras estaciones de trabajo para su visualización a través de la red.
Debido a sus diversas ventajas, X se ha convertido en un estándar industrial reconocido.
Las capacidades de ventanas y gráficos del sistema Open Window son bastante sólidas, pero fracasó en la competencia como estándar porque no puede estar orientado a la red. En estaciones de trabajo SUN se instala con el dispositivo. Si desea instalar X Window/Motif, deberá pagar más.
4.2.3.4 Paquete de software de gráficos
Los gráficos por computadora se utilizan ampliamente en diversos campos, incluida la interpretación de terremotos. Los objetos de interpretación son varios datos gráficos (como secciones de tiempo sísmicas, intervalos de tiempo, etc.), y los resultados de la interpretación también son varios mapas (como mapas estructurales, mapas de isópacas, mapas de ambiente sedimentario, etc.). y uso de estos mapas La visualización en la pantalla del ordenador se realiza mediante un conjunto de software de dibujo.
Actualmente existe un conjunto de paquetes de software de dibujo de ZYCOR Company en el sistema de interpretación de hitos, que proporciona funciones gráficas como dibujar mapas base de áreas de trabajo, mapas de contorno, perfiles geológicos y modelos geológicos. Es un paquete de software de gráficos de aplicación en el campo de la geología sísmica. En el sistema de interpretación de GeoQuest, inicialmente se utilizó el paquete de dibujo ZYCOR, pero ahora se cambió al sistema de dibujo por computadora CPS-3 de Radian Company. El software de dibujo CPS-3 se basa en la interfaz gráfica de usuario OSF/Motif y proporciona dibujo de mapa base, visualización de datos sísmicos, cuadrícula de datos, dibujo de contornos, operaciones de cuadrícula y edición interactiva de contornos (datos de cuadrícula, datos de puntos de control y fallas), perfil. cálculo de contornos, visualización 2D y 3D y otras funciones. El software de dibujo CPS-3 puede ejecutarse en SGI, IBM, SUN, HP y otras estaciones de trabajo y en estaciones de trabajo 386/486 basadas en UNIX. Además, el software de gráficos desarrollado por Dynamic Company tiene buenos gráficos tridimensionales. También existen paquetes de software para aplicaciones de dibujo, como dibujo de ingeniería y diseño de indumentaria.
Aunque los campos de aplicación de estos paquetes de software de gráficos son diferentes, sus operaciones básicas de dibujo son las mismas, que consisten en operaciones para dibujar puntos, líneas, círculos y caracteres. Por lo tanto, la Organización Internacional de Normalización ha propuesto un GKS (sistema de núcleo gráfico, GKS) estándar que puede ser utilizado por todos los paquetes de software de aplicaciones como el núcleo de los paquetes de software de gráficos de aplicaciones, de modo que los desarrolladores de software de aplicaciones puedan evitar desarrollar el programa de nivel más bajo. carga de trabajo. Los paquetes de gráficos ofrecen buena portabilidad.
4.2.3.4.1 Funciones proporcionadas por el sistema central de gráficos
① Generar elementos gráficos, incluidos elementos gráficos básicos como dibujar puntos, líneas, escribir y colorear (2) Entrada de gráficos, Es decir, observar y analizar el sistema de entrada de gráficos fuera del sitio (3) combinar, descomponer y operar gráficos, generar gráficos complejos a partir de gráficos simples, descomponer gráficos complejos en gráficos simples, los gráficos simples se pueden escalar y rotar; Gestionar la entrada de gráficos/Salida, que es la interfaz con el software de gráficos.
Varios paquetes de software de gráficos comunes
Biblioteca de gráficos GKS Esta es una biblioteca de gráficos estándar ISO 2D, que consta de paquetes de software de lenguaje C y FORTRAN estándar. Se están desarrollando gráficos tridimensionales y el procesamiento de entrada aún no se ha integrado bien con el entorno X Window.
El paquete de gráficos Plot10 se desarrolló muy temprano y se utiliza en DEC, cibercomputadores y sistemas de interpretación SIDIS.
La biblioteca de gráficos GL (IRIS Graphics Library) es una biblioteca de gráficos 3D interactiva en tiempo real desarrollada por SGI con 450 funciones. Los usuarios pueden realizar fácilmente modelado 2D o 3D, movimiento, transformación geométrica, operaciones de búfer de cuadros y píxeles, eliminación de superficies ocultas, procesamiento de iluminación, procesamiento de sombreado, procesamiento de suavizado, generación de sombras de fondo, procesamiento de transparencia, dibujo de texturas, etc. Proporciona la mejor manera de manejar escenas.
Biblioteca de gráficos Open GL Esta es una biblioteca de gráficos desarrollada por SGI sobre la base de GL. Open GL consta de siete módulos: lista de visualización, discriminador, rasterización de cuadros por punto y biblioteca de píxeles. Open GL es independiente del hardware, la ventana y el sistema operativo.
La capa inferior es el hardware de gráficos, la segunda capa es el sistema operativo, la tercera capa es el sistema de ventanas, la cuarta capa es Open GL y la quinta capa es el software de la aplicación. Open GL tiene portabilidad de software.
Biblioteca de gráficos XGL Esta es una biblioteca de gráficos 2D/3D única desarrollada por Sun Microsystems Computer Corporation (SMCC). Ideal para usuarios que necesitan gráficos lo más rápido posible, tener un software de aplicación que pueda controlar la visualización de datos y para quienes no es posible utilizar una interfaz gráfica. Utilizado principalmente por investigadores y desarrolladores de software de aplicaciones en los campos de ECA, MCAD, animación, simulación, modelado molecular, sistemas de información geográfica y otros campos. XGL es compatible con Open Windows versión 3, admite estaciones de trabajo GX, Turbo GL plux, GS y SPARCstation ZX, proporciona perspectiva de color verdadero de 24 bits, sombreado plano y Gouraud, y admite B-splines racionales no uniformes (NURBS) para lograr una fluidez y superficies realistas.
Biblioteca de gráficos PHIGS/PEX Esta es una biblioteca de gráficos estándar ISO 2D y 3D desarrollada por DEC, programada en lenguaje estándar FORTRAN. PHIGS es un sistema de base de datos de entidades que describe la jerarquía de diseño tridimensional y tiene capacidades de visualización abstracta. Utilizado principalmente en diseño CAD mecánico, puede mostrar datos altamente ordenados y predecibles mediante el uso de diversas técnicas gráficas. PEX es una extensión del protocolo X que proporciona funciones gráficas más avanzadas y optimiza el rendimiento de los gráficos 3D del servidor X.
Esta es una biblioteca de gráficos desarrollada por SMCC y diseñada para usuarios que muestran gráficos basados en tablas. Lo utilizan principalmente investigadores y desarrolladores de software de aplicaciones en el campo de MCAD y AEC. El software es compatible con la versión Open Windows, posee el protocolo PEX e incluye muchas de las características de PHIGS PLUS, como sombreado, sombreado plano y Gouraud, color verdadero de 24 bits, inserción de profundidad, soporte para B racional no uniforme. -splines (NURBS) y doble buffer.
Software de gráficos AVS (advnce Visualization System) Este es un paquete de software de gráficos desarrollado por Stardont Company. Tiene las características de una pantalla visual tridimensional eficiente, un sistema abierto y admite varios modelos altos y bajos. El software se ejecuta bajo el entorno del sistema operativo UNIX y su visualización bidimensional se basa directamente en el sistema X Window, mientras que su visualización tridimensional puede basarse en software de gráficos como GL y PHIGS/PEX según el modelo. La función de visualización tridimensional de AVS y la excelente tecnología de computación visual se incluyen en los más de 400 módulos proporcionados, lo que establece un buen entorno de desarrollo para los programadores.
La biblioteca de subrutinas de gráficos proporcionada por el sistema de ventanas incluye la biblioteca de gráficos del sistema de ventanas X y el sistema Open Windows, y sus funciones de gráficos 2D son buenas. Muchas de las primitivas de gráficos bidimensionales básicas proporcionadas por estas bibliotecas de subrutinas de gráficos son la base para los gráficos del sistema de ventanas y otras aplicaciones que requieren un control de bajo nivel de los gráficos en la pantalla.