解释系统的系统软件

人机交互解释软件是应用层软件,需要底层系统软件的支持。这些系统的支撑软件包括:操作系统、数据库系统、用户界面和图形库。

6.5438+0操作系统

操作系统(Operating system,简称OS)是与硬件相联系的最底层软件系统,是所有上层应用软件和硬件之间的接口。它的功能是:

1)管理存储资源,比如为程序分配存储空间;管理内存交换区域和内存页面;当程序终止时返回存储器,等等。

2)管理外部设备资源,如磁盘管理(分区、读写);读写磁带;打印文件的驱动和终止;监控设备动态等。

3)流程管理,为用户提供多用户工作环境;安排多个程序并行运行。

4)为用户提供计算机操作命令,如登录系统;创建文件和查询文件;编译命令;开始程序执行等。

在微型计算机上,目前最流行的操作系统是DOS CCDOS和PC/MS-DOS,其中CCDOS是DOS和中文版。这些都是单用户操作系统,只有PC/MS-DOS版本3.1以上才有多用户环境。

工作站上运行着很多操作系统,主要是CMS和UNIX。DEC工作站上使用的是VMS操作系统,而UNIX操作系统是最受欢迎的操作系统,因为它是用高级语言C编写的,功能强大,易于移植。Sun工作站、IBM工作站、SGI工作站和Mips工作站,以及一些高端的微型计算机或大型机都使用UNIX,但是各个公司的UNIX操作系统是不一样的。在UNIX操作系统家族中,有SGI IRIX、AIX、UNIX SYSTEM V、Sun OS、Solaris、HP-UX、SCO UNIX等系统。这些操作系统是多用户工作环境,同时对硬件资源的管理能力更强,更适合说明系统的需求。

4.2.3.2数据库系统

数据库系统是具有数据库管理功能的软件系统。

数据库系统

数据库系统包括三个部分:数据库、数据库管理系统和支持系统。

数据库这是以某种组织方式存储在一起的相关数据的集合。其特点是数据可以共享,冗余度小,可以满足不同用户和各种应用的需求。

数据库管理系统这是数据库系统的核心部分,是用户与数据库的接口,提供管理数据库的功能。数据库管理系统包括数据库的描述语言和翻译程序,操作(或查询)语言和编译器,以及管理程序。它具有定义、描述、建立、管理、维护和交流数据库的功能。

支持系统数据库系统要在操作系统的支持下运行其最底层的系统,如操作系统的磁带和磁盘输入输出管理。

数据模型结构

根据被管理数据对象之间不同的相关性,可以构造不同的数据结构模型。一般来说,数据结构模型分为层次模型、网格模型和关系模型。

1)层次模型:具有树形结构,层次清晰,关系简单。

2)网格模型:表示的数据关系复杂。

3)关系模型:数据关系归结为满足一定条件的二维表格(数据之间有行列),结构简单紧凑,冗余少,程序和数据的独立性更高,是目前大中型计算机的主流。

国内通用数据库

目前国内市场上运行在微型计算机上的数据库有dBase、FoxBase等。,工作站有Oracle、Informix、Sybase、Ingres、Finder、Progress、Empress、Unify等。

在解释系统中使用上述数据库管理系统,可以存储和管理大量的地震、测井和地质数据及图件,使用起来简单、方便、直观、有效。目前,兰德马克、GEOQUEST、西部、CGG等公司的解释系统普遍使用Oracle关系数据库。

4.2.3.3用户界面

用户界面是计算机系统的重要组成部分,是实现人机交互的计算机环境。所谓人机交互,是指人(用户)与计算机之间为了完成一定的任务而进行的交流和对话。人机交互的内容主要是复杂的信息交换,包括:用户向计算机输入数据;用户通过人机交互工具(如键盘、鼠标、平板电脑等)向计算机传递控制信息,操作应用程序。);计算机向用户反馈信息(包括执行状态信息和公开信息)。人机交互是通过物理接口(人机交互工具)和软件接口(操作系统、应用软件等)来实现的。).

在交互式工作站上拥有友好的用户界面是非常重要的。最初的用户界面是字符菜单的形式,后来加入了一些图形符号(图标)。

从20世纪70年代中期开始,形成了基于窗口、图标、菜单和指点设备的WIMP用户界面设计技术,为现在的图形用户界面(GUI)奠定了基础。图形用户界面由窗口、图标、按钮等图形对象和文本组成,用户可以通过操作这些图形对象来操作应用系统。图形用户界面提供了一个熟悉的、一致的、更直观的图形环境,操作方便,控制灵活,深受用户欢迎。目前,图形用户界面的设计和编程标准有很多,如WINDOWS、OS/2、CUA、Macintosh、Motif、Open Look等。在软件集成平台的规范中,石油技术开放软件合作组织要求图形用户界面在POSC标准发布之前必须遵循OSF/Motif标准。

图形用户界面基于窗口系统,选择标准窗口系统也增强了应用软件的可移植性。

目前微机上使用的Windows3.0或更高版本是提供菜单设计和交互式图形显示的子程序,功能强大。工作站上有两种窗口系统:一种是运行在SUN工作站上的开放窗口系统;另一个是运行在HP、DEC、Mips等工作站上的X Window系统,是在开放软件基金会(OSF)的支持下开发的。它们的窗口管理功能和图形功能都很强,可以用在解释系统中。

所谓窗口系统,就是图形屏幕由服务器的程序控制,将屏幕划分成小的矩形区域,这些区域称为窗口。在每个窗口中,你可以做不同的事情,在这个窗口中解释,在另一个窗口中绘制或加载数据,从而将一个屏幕变成几个屏幕来使用。

屏幕上窗口的大小是任意的,窗口的数量也是任意的。窗口可以随意移动,不同的窗口可以相互重叠。暂时不用的窗口可以同时最小化和扩展。窗口可以随时创建,也可以从屏幕上永久删除。窗口系统的特点还在于它不再仅仅是一个绘图软件包,还提供了强大的控制功能,使用户能够方便地操作和控制屏幕上的菜单。

X Window system是一个独立于硬件的软件包,因此具有很高的可移植性,可以从工作站(Sun、DEC、HP、RISC 6000)安装到大型机(Convex、Cray等。).X Window的另一个特点是面向网络,窗口中的图形可以通过网络传输到其他工作站显示。由于它的各种优点,X已经成为公认的工业标准。

Open Window系统的窗口能力和图形能力相当强,但它作为一个标准在竞争中失败了,因为它不能面向网络。在SUN工作站中,它是随设备一起安装的。如果要安装X Window/Motif,需要额外付费。

4.2.3.4图形软件包

计算机绘图广泛应用于各个领域,包括地震解释。解释的对象是各种图形资料(如地震时间剖面、时间切片等。),解释的结果也是各种图件(如构造图、等厚图、沉积环境图等。).这些地图的制作和在电脑屏幕上的显示是由一套绘图软件完成的。

目前地标判读系统中有一套ZYCOR公司的绘图软件包,提供绘制工区底图、等值线图、地质剖面图、地质模型等图形功能。它是地震地质学领域的一个应用图形软件包。在GeoQuest的解释系统中,最初使用的是ZYCOR绘图包,现在改为Radian公司的CPS-3计算机绘图系统。CPS-3绘图软件基于OSF/Motif图形用户界面,提供底图绘制、地震数据展示、数据网格化、等值线绘制、网格操作、交互式等值线编辑(网格数据、控制点数据和断层)、剖面等值线计算、2D和三维显示等功能。CPS-3绘图软件可以运行在SGI、IBM、SUN、HP等工作站和基于UNIX的386/486工作站上。另外,Dynamic公司开发的图形软件有很好的三维图形。还有工程制图、服装设计等绘图应用的软件包。

虽然这些图形软件包的应用领域不同,但它们的基本绘图操作都是相同的,即由绘制点、线、圆和字符的操作组成。因此,国际标准化组织提出了一个可被所有应用软件包使用的标准GKS(graphic kernel system,GKS)作为应用图形软件包的核心,使应用软件的开发者可以避免开发最底层的程序工作量,应用图形软件包具有良好的可移植性。

4.2.3.4.1图形核心系统提供的功能

①生成图元,包括画点、线、写字、着色等基本图元;(2)图形输入,即将场外图形输入系统进行观察分析;(3)对图形进行组合、分解和运算,由简单图形生成复杂图形,将复杂图形分解为简单图形,简单图形可以进行缩放和旋转;④管理图形的输入/输出,即与图形软件的接口。

几种常见的图形软件包

GKS图形库这是一个ISO 2D标准的图形库,由标准的FORTRAN和C语言软件包组成。正在开发三维图形,输入处理还没有和X window环境很好的融合。

Plot10图形包很早就开发出来了,用在DEC和赛博计算机和SIDIS解释系统上。

GL(IRIS Graphics Library)图形库这是一个由SGI开发的具有450个函数的实时交互式3D图形库。用户可以方便地进行2D或3D建模、移动、几何变换、像素和帧缓冲操作、隐藏面消除、光照处理、明暗处理、抗锯齿处理、背景阴影生成、透明度处理、纹理绘制等。它为场景处理提供了最佳方式。

Open GL图形库这是SGI在GL的基础上进一步开发的图形库。Open GL由七个模块组成:显示列表;鉴别器;轻治疗;光栅化;每个点的像素操作;帧缓冲器;像素库。Open GL在硬件、窗口和操作系统上相互独立。底层是图形硬件,第二层是操作系统,第三层是窗口系统,第四层是Open GL,第五层是应用软件。Open GL具有软件可移植性。

XGL图形库这是一个由太阳微系统计算机公司(SMCC)开发的独特的2D/3D图形库。非常适合需要图形尽可能快的用户,有一个可以控制数据显示的应用软件,不可能使用图形界面的用户。主要用于ECA、MCAD、动画、仿真、分子模型、地理信息系统等领域的应用软件开发者和研究人员。XGL兼容Open Windows版本3,支持GX、Turbo GL plux、GS和SPARCstation ZX工作站,提供24位真彩色透视、平面和Gouraud阴影,支持非均匀有理B样条(NURBS)获得平滑逼真的曲面。

PHIGS/PEX图形库这是由DEC开发的ISO 2D和3 D标准的图形库,用标准FORTRAN语言编程。PHIGS是一个描述三维设计层次结构的实体数据库系统,具有抽象显示的能力。主要用于机械CAD设计中,通过运用各种图形技巧,可以显示高度有序的、可预测的数据。PEX是X协议的扩展,提供了更高级的图形功能,优化了X服务器的3 D图形性能。

这是一个由SMCC开发的图形库,为显示基于表格的图形的用户而设计。它主要由MCAD和AEC领域的应用软件开发人员和研究人员使用。该软件兼容Open Windows版本,持有PEX协议,包括PHIGS PLUS的许多功能,如明暗布、平面和Gouraud阴影、24位真彩色、深度插入、支持非均匀有理B样条(NURBS)和双缓冲。

AVS(advnce可视化系统)图形软件这是Stardont公司开发的一个图形软件包。具有高效三维可视化展示、系统开放、支持各种高低型号的特点。软件运行在UNIX操作系统环境下,其二维显示直接基于X Window系统,而其三维显示因型号不同可基于GL、PHIGS/PEX等图形软件。AVS的三维显示功能和高超的可视化计算技术都包含在提供的400多个模块中,为程序员建立了良好的开发环境。

窗口系统提供的图形子程序库包括X窗口系统和Open Windows系统的图形库,其2D图形功能良好。这些图形子程序库提供的许多基本二维图形图元是窗口系统图形和其他需要在底层控制屏幕上图形的应用程序的基础。