计算机系统配置是为实现计算机的某种套用,从现有计算机系统和设备中选取一组设备组合在一起,构成一个计算机套用系统。这些设备应包括硬体和软体。根据套用的需要研究计算机系统配置,是计算机厂家设计计算机和用户建立计算机套用系统所必须解决的课题。
基本介绍
- 中文名:计算机系统配置
- 外文名:computer system configuration
为实现计算机的某种套用,从现有计算机系统和设备中选取一组设备组合在一起,构成一个计算机套用系统。这些设备应包括硬体和软体。根据套用的需要研究计算机系统配置,是计算机厂家设计计算机和用户建立计算机套用系统所必须解决的课题。
在计算机发展过程中,用户要求计算机的专用性(满足其特定套用的需要)和厂家要求计算机的通用性(适于少品种大批量生产),一直是矛盾着的两个方面。人们谋求通过计算机通用化、系列化、标準化、模组化和计算机系统配置的研究,来解决这一矛盾。计算机发展初期,一般是针对套用的需要来研製特定的计算机系统。50年代,厂家为适应多方面需要,发展通用机,影响了专用性。各个用户对计算机系统有不同的要求。60年代出现系列机,部分地适应不同的要求。70年代以来,计算机的套用领域日益广泛,发展了标準化和模组化结构,更便于用户选用,以组成适合需要的计算机系统配置,较好地解决了计算机系统的系列和型号的有限性同用户实际需要的多样性之间的矛盾。
要求和内容用户对于计算机系统配置的要求,一般从性能和价格两方面考虑。要求计算机系统的软、硬体配置能够满足套用的需要,操作使用方便,可靠性、可维性和可用性好,具有扩展性,而且价格便宜,具有高的性能价格比。计算机厂家为满足计算机系统配置的需要,在设计计算机系列时,通过型号分档和採用标準化、模组化结构,在各型机的基本配置的基础上,经过扩展和组合,以覆盖一定範围内各种套用的需要。
根据套用的要求,计算机系统配置的内容主要有机型选择、硬体和外围设备选择、系统软体和套用软体选择等方面。
机型选择首先明确处理类型。大型科学计算一般是批量处理;计算机辅助设计、情报检索或订票系统等属互动式处理;生产过程控制为实时处理。其次根据处理类型选择机型,主要考虑字长、数据类型、指令系统、运算速度、存储容量、通道类型与传输率、软体类型与功能等。如用户已有计算机或套用软体,则须考虑程式兼容或程式移植问题。
硬体和外围设备的选择根据需要和对性能的要求,一般选择以下部件:存储器扩充模组的容量,各类通道数量,接口类型(如串列接口、并行接口、通信接口和专用接口等)与数量,部件选件(如浮点加速部件、可写控制存储器等),外围设备类型、性能与数量,以及供电系统类型等。有的套用除在线上系统外,还配置脱机系统,如绘图系统、缩微照相输出系统或预处理系统等。
系统软体和套用软体选择根据处理类型选择作业系统。有时为适应多种套用环境,可选配多种作业系统。此外根据需要选择程式设计语言、实用瞅、资料库管理系统、通用与专用程式包以及各种应用程式。
设计步骤和方法根据套用系统的任务和要求,明确计算机系统在套用系统中的地位和作用,提出计算机系统配置设计任务说明书。其中包括套用範围、工作负载特徵和吞吐量、信息流分析和其他要求。
根据任务说明书的要求,採用系统工程的方法进行系统分析,研究系统工作流程和工作负载,根据各种计算机系统和设备的性能,设计计算机系统配置。在系统分析过程中,既要考虑计算机硬体和软体的合理配置,又要考虑系统投资和经济效益。设计者必须对拟採用的计算机系统的软体硬体结构、功能和性能有深入的了解,并具备有关套用的专业知识。配置方案应包括系统配置图、硬体和软体系统的组成与性能说明、可扩充性与选件的说明等。为了便于比较和选择,一般可设计几个配置方案。对各种计算机系统配置方案进行性能评价,经过分析比较,选择满足套用需要的、性能价格比最好的系统配置。
性能评价,对计算机系统配置的性能评价方法有:技术评价法;模型、模拟与分析法;标準检查程式测试法。
技术评价法把计算机套用系统的工作负载转换为对计算机设备性能的要求,如中央处理器运算速度、主存储器容量、磁碟容量、通道传输率、外围设备的种类与数量以及软体的类型与功能。依照所设计的计算机系统配置所组成的设备的功能和性能指标,分析其处理能力,以此进行性能评价。这种方法最简单,但準确程度较低。
模型、模拟与分析法用模拟模型描述所配置的计算机系统和实际套用的工作负载,编製程序在计算机上运行,得出模拟结果,以此衡量所配置的计算机系统是否满足工作负载的要求。必要时还可调整计算机系统配置,再次模拟。準确度决定于模拟模型是否真实反映计算机系统配置和工作负载。模拟中央处理器硬体性能比较简单,要模拟完整的计算机系统则比较困难,这里涉及输入输出、环境条件、作业系统和编译程式的效率等。
标準检查程式测试法用一组有代表性的、能反映用户典型套用的程式和数据,在所设计的计算机系统配置的实际环境条件下运行,测试有关数据,包括给定工作负载情况下的作业运行时间、命令回响时间和系统吞吐量等,以此评价所配置的计算机系统是否满足套用的需要。这种方法密切结合实际,能反映整个计算机套用系统实际运行的情况,不仅能测试硬体系统的性能,也能测试软体系统的性能,因而比较準确,但必须具备能满足各种系统配置和测试的实验条件。
随着计算机技术的迅速发展,多处理机系统、分布计算机系统和计算机网的推广套用,计算机套用系统的规模越来越大,系统更加複杂,对计算机系统配置的研究格外重要,进一步研究複杂系统的设计和性能评价的理论与方法将成为重要的课题。