Papildomi tyrimo metodai. Programinės įrangos derinimo būdai

Klasifikavimo klaida

Interneto ištekliai

Paskaitos metmenys

Programinės įrangos derinimas

Paskaita Nr.8.

Tambovas 2011 m

Kursas, grupės BIS-11, BIS-12

6 tema. Programinės įrangos derinimas

8 paskaita

Drausmės programavimo technologija

Kryptis 230400 „Informacinės sistemos ir technologijos“

Mokytojas: Mininas Jurijus Viktorovičius

Paskaitos tikslas

Paskaitos tikslas – suteikti supratimą apie programinės įrangos derinimo procesą ir būdus.

1. Klaidų klasifikavimas

2. Programinės įrangos derinimo būdai

3. Papildomos informacijos apie klaidą gavimo būdai ir priemonės

4. Programinės įrangos derinimo technika

Nuorodos

Pagrindinė literatūra

1. Ivanova G.S. Programavimo technologija M.: MSTU leidykla im. N.E. Bauman, 2002. - 320 p.

2. Zhogolevas E.A. Programavimo technologija M.: Mokslinis pasaulis, 2004. - 216 p.

3. Gagarina L.G., Kokoreva E.V., Visnadul B.D. Programinės įrangos kūrimo technologija. M.: Leidykla "FORUM" - INFRA-M, 2008. - 400 p.

Tolesnis skaitymas

1. Kaner S., Folk D., Nguyen E. Programinės įrangos testavimas. M.: DiaSoft, 2001. - 544 p.

2. Braude E. Programinės įrangos kūrimo technologija. Sankt Peterburgas: Petras, 2004. - 655 p.

3. Baranovas S.N., Domaratskis A.N., Lastočkinas N.K., Morozovas V.P. Programinės įrangos produkto kūrimo procesas. M.: FIZMATLIT, Nauka, 2000. - 176 p.

1. www.intuit.ru – Interneto informacinių technologijų universitetas.

2. http://citforum.ru/ - Informacinių technologijų centras.

3. http://www.tstu.ru/r.php?r=education – TSTU elektroninė biblioteka.

4. http://www.edu.ru/ - Federalinio portalo „Rusijos švietimas“ biblioteka

Programos derinimas yra vienas iš sunkiausių programinės įrangos kūrimo etapų, reikalaujantis išsamių žinių:

Naudojamų techninių priemonių valdymo specifika,

Operacinė sistema

Programavimo aplinka ir kalba,

Įgyvendinti procesai,

Įvairių klaidų pobūdis ir specifika,

Derinimo metodai ir susijusi programinė įranga.

Ši paskaita skirta aptarti du paskutinius klausimus.

Derinimas - yra programinės įrangos testavimo metu rastų klaidų lokalizavimo ir taisymo procesas. Lokalizacija yra programos sakinio nustatymo procesas, kurio vykdymas sukėlė įprasto skaičiavimo proceso sutrikimą. Norėdami ištaisyti klaidą, turite ją nustatyti priežastis, t.y. nustatyti teiginį ar fragmentą, kuriame yra klaida. Klaidų priežastys gali būti ir akivaizdžios, ir labai giliai paslėptos.



Apskritai derinimo sunkumus lemia šios priežastys:

Reikalauja, kad programuotojas gerai išmanytų naudojamos techninės įrangos valdymo specifiką, operacinę sistemą, aplinką ir programavimo kalbą, diegiamus procesus, įvairių klaidų pobūdį ir specifiką, derinimo būdus ir atitinkamą programinę įrangą;

Psichologiškai nepatogu, nes reikia ieškoti savo klaidų ir, kaip taisyklė, ribotą laiką;

Gali būti, kad klaidos skirtingose ​​programos dalyse gali sąveikauti, pavyzdžiui, dėl to, kad vieno modulio atminties sritis buvo ištrinta kito dėl adresų klaidų;

Nėra aiškiai apibrėžtų derinimo metodų.

Pagal apdorojimo etapą, kuriame atsiranda klaidų, jos išskiriamos (1 pav.):

- sintaksės klaidos - kompiliatoriaus (vertėjo, interpretatoriaus) užfiksuotos klaidos atliekant sintaksinę ir dalinai semantinę programos analizę;

- išdėstymo klaidos - linkerio (nuorodų rengyklės) aptiktos klaidos derinant programos modulius;

- vykdymo klaidos - klaidos, su kuriomis susiduria operacinė sistema, aparatinė įranga arba vartotojas vykdydamas programą.

1 pav. Klaidų klasifikavimas pagal programos apdorojimo etapus

Sintaksės klaidos. Sintaksės klaidos priskiriamos prie paprasčiausių, nes kalbos sintaksė, kaip taisyklė, yra griežtai formalizuota, o prie klaidų pridedamas išsamus komentaras, nurodantis jos vietą. Nustatyti tokių klaidų priežastis, kaip taisyklė, nėra sunku, o net ir neaiškiai žinant kalbos taisykles, per kelis paleidimus galima pašalinti visas tokio tipo klaidas.

Reikėtų nepamiršti, kad kuo geriau įformintos kalbos sintaksės taisyklės, tuo daugiau klaidų iš bendro skaičiaus kompiliatorius gali aptikti ir, atitinkamai, tuo mažiau klaidų bus aptikta tolesniuose etapuose. Šiuo atžvilgiu jie kalba apie programavimo kalbas su apsaugota sintaksė ir neapsaugota sintaksė. Pirmajam, žinoma, yra Pascal, kuris turi labai paprastą ir aiškiai apibrėžtą sintaksę, kuri puikiai patikrinama kompiliuojant programą, o antrajame – C/C++ su visomis jų modifikacijomis. Ko verta bent jau norint atlikti užduotį sąlyginiu operatoriumi C/C+, pavyzdžiui:

Šiuo atveju tikrinama ne c ir taip lygybė, o atliekama priskyrimas iš reikšmės n, po kurio operacijos rezultatas lyginamas su nuliu Jei programuotojas norėjo atlikti ne priskyrimą, o palyginimą. tada ši klaida bus aptikta tik vykdymo etape, kai bus gauti rezultatai, kurie skiriasi nuo laukiamų.

Išdėstymo klaidos. Išdėstymo klaidos, kaip rodo pavadinimas, yra susijusios su problemomis, aptiktomis sprendžiant išorines nuorodas. Pavyzdžiui, iškviečiamas kito modulio paprogramis, tačiau sujungiant modulius ši paprogramė nerandama arba nesujungiami parametrų sąrašai. Daugeliu atvejų tokio pobūdžio klaidas taip pat galima greitai lokalizuoti ir pašalinti.

Vykdymo laiko klaidos. Labiausiai nenuspėjama grupė apima vykdymo klaidas. Visų pirma, jie gali turėti skirtingą prigimtį ir atitinkamai pasireikšti skirtingai. Kai kurias klaidas aptinka ir dokumentuoja operacinė sistema. Yra keturi būdai, kuriais tokios klaidos gali pasireikšti:

Mašinos komandų vykdymo valdymo grandinių užfiksuoto klaidos pranešimo atsiradimas, pavyzdžiui, bitų tinklelio perpildymas, padalijimas iš nulio, pažeidimo pašalinimas ir pan.;

Pasirodo pranešimas apie operacinės sistemos aptiktą klaidą, pavyzdžiui, atminties apsaugos pažeidimą, bandymą rašyti į apsaugotus nuo rašymo įrenginius, failo nurodytu pavadinimu nebuvimą ir pan.;

- kompiuterio „užšalimas“, tiek paprastas, kai galima užbaigti programą neperkraunant operacinės sistemos, tiek „sunkus“, kai norint tęsti darbą reikia perkrauti;

Gautų ir laukiamų rezultatų neatitikimas.

Atkreipkite dėmesį, kad jei vartotojas aptinka klaidas vykdymo etape, tada pirmaisiais dviem atvejais, gavęs atitinkamą pranešimą, vartotojas, atsižvelgdamas į savo charakterį, poreikio laipsnį ir patirtį dirbant kompiuteriu, bandys suprasti, ką. atsitiko, ieškodamas jo kaltės arba kreipęsis pagalbos, arba bandys daugiau niekada nesusidurti su šiuo produktu. Kai kompiuteris užšąla, vartotojas gali net nesuprasti iš karto, kad kažkas ne taip, nors liūdna patirtis verčia sunerimti kiekvieną kartą, kai kompiuteris greitai nereaguoja į įvestą komandą, tai taip pat patartina nepamiršti. Pavojingos gali būti ir situacijos, kai vartotojas gauna neteisingus rezultatus ir naudoja juos savo darbe.

Vykdymo laiko klaidų priežastys yra labai įvairios, todėl lokalizavimas gali būti labai sudėtingas. Visas galimas klaidų priežastis galima suskirstyti į šias grupes:

Neteisingas šaltinio duomenų apibrėžimas,

Loginės klaidos

Klaidų kaupimasis skaičiavimo rezultatuose (2 pav.).

Klaidingas šaltinio duomenų identifikavimas įvyksta, kai I/O operacijų metu įvyksta kokių nors klaidų: perdavimo klaidos, konvertavimo klaidos, perrašymo klaidos ir duomenų klaidos. Be to, specialių techninių priemonių naudojimas ir klaidų apsaugantis programavimas leidžia aptikti ir užkirsti kelią tik kai kurioms iš šių klaidų.

Loginės klaidos yra skirtingo pobūdžio. Taigi jos gali atsirasti dėl klaidų, padarytų projektuojant, pavyzdžiui, renkantis metodus, kuriant algoritmus ar apibrėžiant klasių struktūrą, arba gali būti tiesiogiai įvedamos modulio kodavimo metu. Paskutinė grupė apima:

Neteisingo kintamųjų naudojimo klaidos, pavyzdžiui, nesėkmingas duomenų tipų pasirinkimas, kintamųjų naudojimas prieš juos inicijuojant, indeksų, kurie peržengia masyvų apibrėžimą, naudojimas, duomenų tipų atitikimo pažeidimai naudojant aiškų arba numanomą duomenų tipo apibrėžimą. atmintyje, kai naudojami netipiniai kintamieji, atvirieji masyvai , jungtys, dinaminė atmintis, adresų aritmetika ir kt.;

Skaičiavimo klaidos, pavyzdžiui, neteisingi nearitmetinių kintamųjų skaičiavimai, neteisingas sveikųjų skaičių aritmetikos naudojimas, neteisingas duomenų tipų konvertavimas atliekant skaičiavimus, klaidos, susijusios su aritmetinių ir loginių išraiškų operacijų prioritetų nežinojimu ir kt.;

Klaidos tarpmodulių sąsajoje, pavyzdžiui, sistemos konvencijų ignoravimas, tipų ir sekos pažeidimas perduodant parametrus, formalių ir faktinių parametrų matavimo vienetų nesilaikymas, vietinių ir globalių kintamųjų apimties pažeidimas;

Kitos kodavimo klaidos, pavyzdžiui, neteisingas programos logikos įgyvendinimas koduojant, ignoruojant konkrečios programavimo kalbos ypatybes ar apribojimus.

Skaitinių skaičiavimų rezultatuose kaupiasi klaidų, pvz., neteisingai atmetus trupmeninius skaičių skaitmenis, neteisingai panaudojus apytikslius skaičiavimo metodus, nepaisant skaitmenų tinklelio apribojimų realiems skaičiams atvaizduoti kompiuteryje ir pan.

Derinimo proceso metu reikia turėti omenyje visas pirmiau nurodytas klaidų priežastis. Be to, derinimo sudėtingumas taip pat padidėja dėl šių veiksnių įtakos:

Netiesioginis klaidų pasireiškimas;

Abipusės klaidų įtakos galimybė;

Galimybė gauti išoriškai identiškas skirtingų klaidų apraiškas;

Kai kurių klaidų apraiškų pakartojamumo trūkumas nuo paleidimo iki paleidimo (stochastinės klaidos);

Galimybė pašalinti išorines klaidų apraiškas tiriamoje situacijoje atliekant kai kuriuos programos pakeitimus, pavyzdžiui, kai į programą įtraukiami diagnostiniai fragmentai, išorinis klaidų pasireiškimas gali būti atšauktas arba pakeistas;

Atskirų programos dalių rašymas skirtingų programuotojų.

Programos derinimas bet kokiu atveju reikalauja mąstymo ir loginio visos turimos informacijos apie klaidą suvokimo. Daugumą klaidų galima aptikti remiantis netiesioginiais įrodymais, nuodugniai išanalizavus programos tekstus ir bandymų rezultatus, negaunant papildomos informacijos. Naudojami įvairūs metodai:

Rankinis testavimas;

Indukcija;

Išskaitymas;

Trackback.

Rankinis testavimo metodas. Tai paprasčiausias ir natūraliausias šios grupės metodas. Jei aptinkama klaida, turite paleisti bandomą programą rankiniu būdu, naudodami testų rinkinį, kurio metu klaida buvo aptikta.

Metodas yra labai efektyvus, tačiau netaikomas didelėms programoms, programoms su sudėtingais skaičiavimais ir tais atvejais, kai klaida atsiranda dėl neteisingo programuotojo supratimo, kaip atlikti tam tikras operacijas.

Šis metodas dažnai naudojamas kaip kitų derinimo metodų dalis.

Indukcinis metodas. Metodas pagrįstas kruopščia klaidų simptomų analize, kuri gali pasirodyti kaip neteisingi skaičiavimo rezultatai arba kaip klaidos pranešimas. Jei kompiuteris tiesiog užšąla, tada pagal paskutinius gautus rezultatus ir vartotojo veiksmus apskaičiuojamas klaidos pasireiškimo fragmentas. Tokiu būdu gauta informacija tvarkoma ir atidžiai išstudijuojama peržiūrint atitinkamą programos fragmentą. Dėl šių veiksmų iškeliamos hipotezės apie klaidas, kurių kiekviena yra patikrinama. Jei hipotezė teisinga, tada informacija apie klaidą yra detalizuojama, priešingu atveju iškeliama kita hipotezė. Derinimo seka naudojant indukcijos metodą parodyta fig. 3 algoritmo diagramos pavidalu.

3 pav. Indukcinio derinimo proceso schema

Svarbiausias etapas yra klaidos simptomų nustatymas. Tvarkant duomenis apie klaidą, patartina užsirašyti viską, kas žinoma apie jos apraiškas, ir fiksuoti tiek situacijas, kai fragmentas su klaida vykdomas įprastai, tiek situacijas, kuriose klaida pasireiškia. Jei ištyrus duomenis hipotezių nekyla, reikia papildomos informacijos apie klaidą. Papildomos informacijos galima gauti, pavyzdžiui, atliekant panašius testus.

Įrodinėjimo procese jie bando išsiaiškinti, ar visos klaidos apraiškos paaiškinamos pateikta hipoteze, jei ne visos, tai arba hipotezė neteisinga, arba yra keletas klaidų.

Išskaičiavimo metodas. Taikant dedukcijos metodą, pirmiausia susidaro įvairios priežastys, galinčios sukelti tokį klaidos pasireiškimą. Tada, išanalizavus priežastis, pašalinamos tos, kurios prieštarauja turimiems duomenims. Jei visos priežastys atmetamos, reikia atlikti papildomą tiriamo fragmento tyrimą. Priešingu atveju jie bando įrodyti labiausiai tikėtiną hipotezę. Jeigu hipotezė paaiškina gautus klaidos simptomus, tai klaida randama, kitu atveju tikrinama kita priežastis (4 pav.).

4 pav. Derinimo proceso schema naudojant dedukcijos metodą

Trackback metodas. Mažoms programoms atgalinis metodas yra veiksmingas. Jie pradeda nuo tos vietos, kur duoda neteisingą rezultatą. Šiuo klausimu sudaroma hipotezė apie pagrindinių kintamųjų vertes, kurios gali padėti gauti esamą rezultatą. Toliau, remiantis šia hipoteze, pateikiami pasiūlymai dėl kintamųjų verčių ankstesniame punkte. Procesas tęsiasi tol, kol bus nustatyta klaidos priežastis.

9 paskaita.Duomenų įvesties/išvesties valdymas

9.1 I/O techninės įrangos principai

Du žemesni I/O valdymo sistemos lygiai yra techninė įranga: patys įrenginiai, kurie tiesiogiai atlieka operacijas, ir jų valdikliai, padedantys organizuoti įrenginių ir likusios skaičiavimo sistemos bendradarbiavimą. Kitas lygis yra I/O įrenginių tvarkyklės , slepiantis nuo operacinės sistemos kūrėjų konkrečių įrenginių veikimo ypatybes ir suteikiantis aiškiai apibrėžtą sąsają tarp aparatinės įrangos ir viršutinio lygio – lygio , kuris savo ruožtu suteikia sąveikos tarp tvarkyklių ir visos skaičiavimo sistemos programinės dalies mechanizmą.


Ryžiai. 1. I/O sistemos struktūra

Kaip bet kurios OS dalis yra specialus posistemis, valdantis įvesties / išvesties įrangą. Pagrindinės užduotys, išspręstos naudojant šį posistemį, yra šios:

- posistemis turėtų suteikti vartotojams patogią ir suprantamą sąsają, leidžiančią pasiekti valdymo pultą tiek vieno vartotojo, tiek kelių vartotojų kompiuterio darbo režimais; kartu dažnai keliamas reikalavimas pasiekti vieningą sąsają prieigai prie skirtingų fizinių charakteristikų valdymo prietaisų, kuriems įgyvendinamas įrenginio nepriklausomumo principas;

- daugiaprogramiame laiko pasidalijimo sistemų veikimo režime posistemis turi užtikrinti tokį duomenų įvesties-išvesties proceso planavimą, kad būtų pasiektas maksimalus centrinio procesoriaus (CPU) ir įvesties-išvesties įrangos veikimo laiko persidengimas.

- Įvesties-išvesties įrenginių ir įvesties-išvesties įrangos OS posistemio sudėtis skirtingiems kompiuteriams labai skiriasi, tačiau galima išskirti vieną konceptualų principą, būdingą visiems posistemiams. Įvesties/išvesties įranga gali būti laikoma aparatūros procesorių, galinčių veikti lygiagrečiai vienas su kitu, taip pat su centriniu procesoriumi, rinkinys. Šie procesoriai vykdo vadinamuosius išorinius procesus. Pavyzdžiui, spausdinimo įrenginiui procesą gali sudaryti veiksmų rinkinys, užtikrinantis vežimo grįžimą, popieriaus judėjimą viena eilute ir bet kokio nurodyto simbolių skaičiaus spausdinimą eilutėje.

Išoriniai procesai sąveikauja su programinės įrangos procesais, kuriuos vykdo CPU ir laisvosios kreipties atmintis (RAM). Svarbu, kad programinės įrangos proceso vykdymo greitis gali būti keliomis eilėmis didesnis nei išorinio proceso greitis.

Įvesties/išvesties valdymo OS posistemis programinės įrangos procesų požiūriu yra sąsaja su valdymo skydeliu. Yra trijų tipų veiksmai su PU:

1. duomenų skaitymo-rašymo operacijos;

2. PU valdymo operacijos;

3. valdymo bloko būklės tikrinimo operacijos.

9.1.1 I/O įrenginiai

Įrenginiai skirstomi į dvi kategorijas (kai kurie jų nepatenka):

  • blokuoti įrenginiai - informacija skaitoma ir rašoma blokais, blokai turi savo adresą (diskus)
  • simbolių įrenginiai - informacija skaitoma ir įrašoma po simbolio (spausdintuvas, tinklo plokštės, pelės)

9.1.2 Įrenginių valdikliai

Įvesties / išvesties įrenginiai paprastai susideda iš dviejų dalių:

  • mechaninis (nereikia suprasti pažodžiui) - diskas, spausdintuvas, monitorius
  • elektroninis - valdiklis arba adapteris

Jei sąsaja tarp valdiklio ir įrenginio yra standartizuota (ANSI, IEEE arba ISO), nepriklausomi gamintojai gali gaminti suderinamus valdiklius ir įrenginius. Pavyzdžiui: IDE arba SCSI diskai.

Operacinė sistema dažniausiai susiduria ne su įrenginiu, o su valdikliu. Valdiklis, kaip taisyklė, atlieka paprastas funkcijas, pavyzdžiui, skaitydamas iš disko, bitų srautą paverčia blokais, susidedančiais iš baitų, stebi ir taiso klaidas, tikrinama bloko kontrolinė suma, jei ji atitinka nurodytą sektoriaus antraštėje, tada blokas skaitomas be klaidų, jei ne, skaitomas dar kartą.

9.1.3 Atminties adresų susietas įvestis/išvestis

Kiekvienas valdiklis turi keletą registrų, kurie naudojami palaikyti ryšį su centriniu procesoriumi. Naudodama šiuos registrus, OS valdo (skaito, rašo, įsijungia ir pan.) ir nustato įrenginio būseną (parengtį).

Daugelis įrenginių turi duomenų buferį (pavyzdžiui, vaizdo atmintį).

Prieigos prie valdymo registrų ir buferių įgyvendinimai:

  • I/O prievado numeris - kiekvienam valdymo registrui priskiria 8 arba 16 bitų sveikąjį skaičių. RAM ir I/O įrenginių adresų erdvės šioje schemoje nesutampa.
    Trūkumai
    - skaitymui ir rašymui naudojamos specialios komandos, pavyzdžiui, IN ir OUT
    - reikalingas specialus proceso apsaugos mechanizmas
    - pirmiausia turite perskaityti įrenginio registrą į procesoriaus registrą
  • atminties adreso erdvės įvestis/išvestis - registrai susieti su atminties adresų erdve.
    Trūkumai
    - kaupiant atmintį talpykloje, įrenginių registrai taip pat gali būti talpinami
    - Visi įrenginiai turi ištirti visas atminties prieigas, kad nustatytų, į kurias iš jų reaguoti. Viename bendrame autobuse tai gali būti lengvai įgyvendinama, tačiau keliuose kils problemų.
  • mišrus įgyvendinimas - naudojamas x86 ir Pentium,
    prievadams skiriama nuo 0 iki 64K,
    nuo 640 iki 1M rezervuota duomenų buferiams.


Prieigos prie valdymo registrų ir buferių įgyvendinimo metodai

9.1.4 Tiesioginis prieiga Į atmintis (DMA – tiesioginė prieiga prie atminties)

Tiesioginė prieiga prie atminties įgyvendinama naudojant DMA valdiklis.

Valdiklyje yra keli registrai:

  • atminties adresų registras
  • baitų skaitiklis
  • valdymo registruose gali būti:
    - I/O prievadas
    - skaityti arba rašyti
    - Nešioti vienetus (baitas po baito arba žodis po žodžio)

Be valdiklio nutinka taip:

  1. Procesorius nurodo disko valdikliui nuskaityti duomenis į buferį,
  2. Duomenys nuskaitomi į buferį, valdiklis patikrina nuskaitytų duomenų kontrolinę sumą (klaidų tikrinimas). Procesorius prieš pertraukimą persijungia į kitas užduotis.
  3. Disko valdiklis inicijuoja pertraukimą
  4. Operacinė sistema pradeda veikti ir gali nuskaityti duomenis iš buferio į atmintį


DMA valdiklio veikimas

Su valdikliu atsitinka taip:

  1. Procesorius programuoja valdiklį (kokius duomenis ir kur reikia perkelti)
  2. Procesorius nurodo disko valdikliui nuskaityti duomenis į buferį
  3. Duomenys nuskaitomi į buferį, disko valdiklis patikrina nuskaitytų duomenų kontrolinę sumą (procesorius prieš pertraukimą persijungia į kitas užduotis).
  4. DMA valdiklis siunčia skaitymo užklausą disko valdikliui
  5. Disko valdiklis tiekia duomenis į magistralę, atminties adresas jau yra magistrale, duomenys įrašomi į atmintį
  6. Kai įrašymas baigtas, disko valdiklis siunčia patvirtinimą DMA valdikliui
  7. DMA valdiklis padidina naudojamą adresą ir sumažina baitų skaitiklio reikšmę
  8. Viskas kartojama nuo 4 veiksmo, kol skaitiklio reikšmė tampa nuliu.
  9. DMA valdiklis inicijuoja pertraukimą

Operacinei sistemai nereikia kopijuoti duomenų į atmintį, jie jau yra.

9.1.5 Pertraukimai

Įvesties/išvesties įrenginiui pradėjus veikti, procesorius pereina prie kitų užduočių.

Kad signalizuotų procesoriui, kad darbas baigtas, įrenginys inicijuoja pertraukimą, įvesdamas signalą į įrenginio specialiąją magistralės liniją (o ne į tam skirtą laidą).

Pertraukimo valdiklis - aptarnauja įeinančius pertraukimus iš įrenginių.

  1. Jei laukiančių pertraukimų nėra, pertraukimas vykdomas nedelsiant.
  2. Jei yra neapdorotų pertraukimų, valdiklis pertraukimą ignoruoja. Tačiau įrenginys ir toliau išlaiko pertraukimo signalą magistralėje, kol jis bus apdorotas.


Nutraukti operaciją

Darbo algoritmas:

  • Įrenginys nustato pertraukimo signalą
  • Pertraukimų valdiklis inicijuoja pertraukimą, nurodydamas įrenginio numerį
  • Procesorius pradeda vykdyti pertraukimų apdorojimą, iškviesdamas procedūrą
  • Ši procedūra patvirtina pertraukimo gavimą pertraukimo valdikliui.

9.2 Įvesties/išvesties programinės įrangos principai

9.2.1 Įvesties/išvesties programinės įrangos užduotys

Pagrindinės užduotys, kurias turėtų išspręsti įvesties / išvesties programinė įranga:

  • Nepriklausomybė nuo įrenginių – pavyzdžiui, programa, nuskaitanti duomenis iš failo, neturi galvoti, iš ko skaito (CD, HDD ir pan.). Visas problemas turi išspręsti OS.
  • Vienodas pavadinimų suteikimas – failo arba įrenginio pavadinimas neturi skirtis. (UNIX sistemose tai daroma pažodžiui).
  • Klaidų valdymas – klaidas galima užfiksuoti valdiklio, tvarkyklės ir kt.
  • Duomenų perdavimas - sinchroninis ir asinchroninis(pastaruoju atveju procesorius pradeda duomenų perdavimą ir pereina prie kitų užduočių, kol nutrūksta).
  • Buferis
  • Dedikuotų (spausdintuvų) ir nededikuotų (diskinių) įrenginių problema – spausdintuvas turi būti suteiktas tik vienam vartotojui, o diskas – daugeliui. OS turi išspręsti visas iškilusias problemas.

Trys pagrindiniai I/O operacijų atlikimo būdai:

  • Programinės įrangos I/O
  • Pertraukimu valdoma I/O
  • I/O naudojant DMA

Pažvelkime į juos atidžiau.

9.2.2 Programinės įrangos įvestis/išvestis

Šiuo atveju visą darbą atlieka centrinis procesorius.

Pažvelkime į eilutės ABCDEFGH spausdinimo procesą naudojant šį metodą.


Eilutės ABCDEFGH spausdinimo veiksmai

Spausdinimo algoritmas:

  1. Spausdinimo eilutė renkama vartotojo erdvėje.
  2. Iškviečiant sistemos skambutį, procesas gauna spausdintuvą.
  3. Skambinant sistemos iškvietimui, procesas reikalauja, kad eilutė būtų atspausdinta į spausdintuvą.
  4. Operacinė sistema nukopijuoja eilutę į masyvą, esantį branduolio režimu.
  5. OS nukopijuoja pirmąjį simbolį į spausdintuvo duomenų registrą, kuris yra susietas su atmintimi.
  6. Simbolis atspausdintas ant popieriaus.
  7. Žymeklis nustatomas į kitą simbolį.
  8. Procesorius laukia, kol bus nustatytas spausdintuvo paruoštas bitas.
  9. Viskas kartojasi.

Naudojant spausdintuvo buferį, pirmiausia visa eilutė nukopijuojama į buferį, o tada prasideda spausdinimas.

9.2.3 Pertraukimu valdoma įvestis/išvestis

Jei ankstesniame pavyzdyje buferis nenaudojamas, o spausdintuvas spausdina 100 simbolių per sekundę, tada kiekvienas simbolis užtruks 10 ms, per tą laiką procesorius bus neaktyvus ir laukia, kol spausdintuvas bus paruoštas.

Pažvelkime į tą patį pavyzdį, bet su šiek tiek patobulintu.

Spausdinimo algoritmas:

  1. Tas pats pasakytina apie 8 punktą.
  2. Procesorius nelaukia, kol spausdintuvas bus paruoštas, o iškviečia planuotoją ir persijungia į kitą užduotį. Spausdinimo procesas užblokuotas.
  3. Kai spausdintuvas yra paruoštas, jis siunčia pertraukimą procesoriui.
  4. Procesorius persijungia į spausdinimo procesą.

9.2.4 I/O naudojant DMA

Ankstesnio metodo trūkumas yra tas, kad pertraukimas įvyksta kiekvieną kartą, kai išspausdinamas simbolis.

Algoritmas nesiskiria, tačiau visą darbą atlieka DMA valdiklis.

9.3 Programinės įrangos lygiai ir I/O funkcijos

Keturi I/O lygiai:

I/O lygiai

9.3.1 Pertraukimų tvarkyklės

Pertraukimus reikėtų paslėpti kuo giliau operacinės sistemos gelmėse, kad su jais susidurtų kuo mažesnė OS dalis. Geriausia užblokuoti tvarkyklę, kuri paleido I/O.

Algoritmas:

  1. Vairuotojas pradeda įvesties / išvesties operaciją.
  2. Vairuotojas blokuoja save
    - vykdant žemyn procedūrą semafore
    - vykdant laukimo procedūrą būsenos kintamajame
    - vykdydami pranešimo gavimo procedūrą
  3. Atsiranda pertraukimas
  4. Pertraukimų tvarkytuvas pradeda veikti
  5. Pertraukimų tvarkytojas gali atblokuoti tvarkyklę (pavyzdžiui, atlikdamas aukštyn procedūrą semafore)

9.3.2 Įrenginių tvarkyklės

Įrenginio tvarkyklė – reikalinga kiekvienam įrenginiui. Skirtingoms operacinėms sistemoms reikia skirtingų tvarkyklių.

Tvarkyklės turi būti branduolio dalis (monolitinėje sistemoje), kad galėtų pasiekti valdiklio registrus.

Tai viena iš pagrindinių operacinės sistemos strigimo priežasčių. Nes tvarkykles dažniausiai rašo įrenginių gamintojai ir įdeda į OS.


Loginė įrenginių tvarkyklių vieta. Tiesą sakant, duomenų mainai tarp valdiklių ir vairuotojų vyksta per magistralę.

Vairuotojai turi sąveikauti su OS per standartines sąsajas.

Standartinės sąsajos, kurias turi palaikyti tvarkyklės:

  • Blokų įrenginiams
  • Simbolių įrenginiams

Anksčiau, norėdami įdiegti branduolį, turėjote iš naujo kompiliuoti sistemos branduolius.

Šiais laikais OS dažniausiai įkelia tvarkykles. Kai kurios tvarkyklės gali būti įkeliamos karštai.

Funkcijos, kurias atlieka vairuotojai:

  • apdoroti skaitymo ar rašymo užklausas
  • įrenginio inicijavimas
  • įrenginio energijos valdymas
  • įrenginio (skenerio) pašildymas
  • įjungiant įrenginį arba užvedant variklį

9.3.3 Nuo įrenginio nepriklausoma įvesties/išvesties programinė įranga

Nuo įrenginio nepriklausomos I/O programinės įrangos funkcijos:

  • Vienoda įrenginių tvarkyklių sąsaja,
  • Buferis
  • Klaidų pranešimai
  • Skirtų įrenginių paėmimas ir atleidimas (užrakinimas)
  • Nuo įrenginio nepriklausomo bloko dydis

Nuosekli sąsaja įrenginių tvarkyklėms

Be sąsajos, joje taip pat yra problemų

  • įrenginio pavadinimo
  • įrenginio apsauga

Buferis

Pažvelkime į kai kuriuos buferio pavyzdžius.


a) Nebuferinis įėjimas – po kiekvieno įvesto simbolio įvyksta pertraukimas

b) Buferis vartotojo erdvėje – reikiami atminties puslapiai turi būti įkelti į fizinę atmintį.

c) Buferis branduolyje su kopijavimu į vartotojo erdvę – puslapis įkeliamas tik pilnai branduolio buferiui, duomenys iš branduolio buferio į vartotojo buferį nukopijuojami per vieną operaciją. Problema gali kilti, kai branduolio buferis pilnas ir vartotojo buferio puslapis dar neįkeltas.

d) Dvigubas buferis branduolyje – jei vienas buferis yra pilnas ir kol jis yra puslapiuose, simboliai įrašomi į antrą buferį.

Klaidų pranešimai

Daugiausia klaidų kyla dėl I/O operacijų, todėl jas reikia nustatyti kuo anksčiau. Klaidos gali būti labai skirtingos, priklausomai nuo įrenginių.

Skirtų įrenginių fiksavimas ir atleidimas

Įrenginiams (spausdintuvui), su kuriais vienu metu turi veikti tik vienas procesas, būtina galimybė įsigyti ir išleisti įrenginius. Kai vienas procesas užima įrenginį, kiti atsiduria eilėje.

Nuo įrenginio nepriklausomo bloko dydis

Bloko dydis turi būti toks pat viršutiniuose lygiuose, o ne priklausyti nuo įrenginių (sektoriaus dydžių diske).

9.4. Vartotojo erdvės I/O programinė įranga

Šios programinės įrangos funkcijos:

  • Prieiga prie I/O sistemos skambučių (per bibliotekos procedūras).
  • Įvesties / išvesties formatavimas (pakeisti formatą, pavyzdžiui, į ASCII)
  • Spooling (skirtiems įrenginiams) – sukuriamas procesas (pavyzdžiui, spausdinimo demonas) ir kaupimo katalogas.

I/O lygių ir funkcijų santrauka


Įvesties/išvesties sistemos lygiai ir pagrindinės funkcijos

Pagrindinė I/O posistemė tarnauja kaip tarpininkas tarp kompiuterinės sistemos procesų ir tvarkyklių rinkinio. Sistemos iškvietimai I/O operacijoms atlikti paverčiami iškvietimais į reikiamos įrenginio tvarkyklės funkcijas. Tačiau pareigos pagrindinė posistemė neapsiriboja vien bendrosios sistemos iškvietimo pavertimo iškvietimu į privataus vairuotojo funkciją veiksmais. Pagrindinė posistemė teikia kompiuterių sistemai tokias paslaugas kaip palaikymas blokavimas, neblokuojantis Ir asinchroninės sistemos skambučiai, buferizavimas Ir talpyklojeįvesties ir išvesties duomenys, spoolavimo ir išskirtinio išorinių įrenginių fiksavimo įgyvendinimas, klaidų apdorojimas ir pertraukia kylančių I/O operacijų metu, planuojant užklausų seką atlikti šias operacijas. Pažvelkime į šias paslaugas atidžiau.

Blokuojantys, neblokuojantys ir asinchroniniai sistemos skambučiai

Visus sistemos iškvietimus, susijusius su I/O operacijų įgyvendinimu, galima suskirstyti į tris grupes pagal proceso ir I/O įrenginio sąveikos įgyvendinimo būdus.

· Pirmoji grupė, labiausiai pažįstama daugumai programuotojų, apima blokuoti sistemos skambučius. Kaip rodo pats pavadinimas, naudojant tokį skambutį blokuojamas jį inicijavęs procesas, t. y. procesą operacinė sistema perkelia iš būsenos egzekucija valstybėje lūkesčius. Atlikus visas sistemos iškvietime nurodytas įvesties / išvesties operacijas, operacinė sistema perkelia procesą iš būsenos. lūkesčius valstybėje pasirengimas. Kai procesas bus pasirinktas dar kartą egzekucija, ten įvyks galutinis sistemos skambučio grąža. Tipiškas tokio sistemos iškvietimo naudojimo atvejis, kai procesui iš įrenginio reikia gauti griežtai apibrėžtą duomenų kiekį, be kurio jis negali atlikti tolesnio darbo.

· Antroji grupė apima neblokuojančių sistemos skambučių. Jų pavadinimas ne visai tiksliai atspindi reikalo esmę. Paprasčiausiu atveju taikytas procesas neblokuojantis skambutis, valstybei neperduodama lūkesčius išvis. Sistemos iškvietimas grįžta iš karto, visiškai, iš dalies arba visiškai įvykdęs jam priskirtas įvesties/išvesties operacijas, priklausomai nuo esamos situacijos (įrenginio būsenos, duomenų prieinamumo ir pan.). Sudėtingesnėse situacijose procesas gali būti blokuojamas, tačiau jo atblokavimo sąlyga yra visų būtinų operacijų atlikimas arba tam tikro laiko pabaiga. Tipiškas pritaikymas gali būti periodinis informacijos gavimo iš klaviatūros patikrinimas atliekant daug darbo reikalaujančius skaičiavimus.

· Trečioji grupė apima asinchroninės sistemos skambučiai. Naudojamas procesas asinchroninis sistemos skambutis, niekada jame nėra užblokuotas. Sistemos iškvietimas inicijuoja reikiamas įvesties/išvesties operacijas ir iškart grįžta, o po to procesas tęsia įprastą veiklą. Vėliau operacinė sistema informuoja procesą, kad įvesties/išvesties operacija buvo baigta, pakeisdama kai kurių kintamųjų reikšmes, išsiųsdama signalą, pranešimą ar kitu būdu. Būtina aiškiai suprasti skirtumą tarp neblokuojantis Ir asinchroniniai skambučiai. Neblokuojantis sistemos skambutis atlikti operaciją skaityti grįš iš karto, bet gali nuskaityti prašomą baitų skaičių, mažesnį skaičių arba iš viso nenuskaityti. Asinchroninis sistemos skambutis nes ši operacija taip pat grįš iš karto, tačiau reikiamas baitų skaičius anksčiau ar vėliau bus perskaitytas pilnai.

Buferis ir talpyklos kaupimas

Pagal buferis paprastai reiškia tam tikrą atminties sritį, skirtą informacijai saugoti, kai keičiamasi duomenimis tarp dviejų įrenginių, dviejų procesų arba proceso ir įrenginio. Keitimasis informacija tarp dviejų procesų priklauso proceso bendradarbiavimo sričiai, o jo organizavimą išsamiai išnagrinėjome atitinkamoje paskaitoje. Čia mus domina buferių naudojimas tuo atveju, kai vienas iš mainų dalyvių yra išorinis įrenginys. Yra trys priežastys, dėl kurių naudojami buferiai .

· Pirmoji priežastis buferizavimas– tai skirtingi mainų dalyvių informacijos priėmimo ir perdavimo greičiai. Apsvarstykite, pavyzdžiui, duomenų srauto perdavimo iš klaviatūros į modemą atvejį. Greitis, kuriuo klaviatūra pateikia informaciją, priklauso nuo žmogaus spausdinimo greičio ir paprastai yra žymiai mažesnis nei modemo duomenų perdavimo greitis. Kad modemas neužimtų viso spausdinimo laiko, nepasiekiamas kitiems procesams ir įrenginiams, patartina įvestą informaciją kaupti buferyje arba keliuose pakankamo dydžio buferiuose ir užpildyti buferius siųsti per modemą. .

· Antra priežastis buferizavimas– tai skirtingi duomenų kiekiai, kuriuos biržos dalyviai gali priimti arba gauti vienu metu. Paimkime kitą pavyzdį. Leiskite modemui pateikti informaciją ir įrašyti ją į standųjį diską. Be skirtingo operacijų greičio, modemas ir standusis diskas yra skirtingų tipų įrenginiai. Modemas yra simbolių įrenginys ir išveda duomenis baitas po baito, kol diskas yra blokuoti įrenginį ir norint atlikti jai rašymo operaciją, buferyje reikia sukaupti reikiamą duomenų bloką. Čia taip pat galima naudoti daugiau nei vieną buferį. Užpildęs pirmąjį buferį, modemas pradeda pildyti antrąjį, tuo pačiu metu įrašydamas pirmąjį į standųjį diską. Kadangi standžiojo disko greitis yra tūkstančius kartų didesnis nei modemo greitis, kai antrasis buferis bus pilnas, pirmojo įrašymo operacija bus baigta ir modemas vėl galės užpildyti pirmąjį buferį. tuo pačiu metu, kai įrašome antrąjį į diską.

· Trečia priežastis buferizavimas yra susijęs su poreikiu nukopijuoti informaciją iš programų, atliekančių I/O į operacinės sistemos branduolio buferį ir atgal. Tarkime, kad koks nors vartotojo procesas norėjo parodyti informaciją iš savo adresų erdvės į išorinį įrenginį. Norėdami tai padaryti, jis turi vykdyti sistemos iškvietimą bendriniu pavadinimu write, kaip parametrus perduodamas atminties srities, kurioje yra duomenys, adresą ir jo dydį. Jei išorinis įrenginys laikinai užimtas, gali būti, kad iki jo išleidimo reikiamos srities turinys bus sugadintas (pavyzdžiui, naudojant asinchroninę sistemos skambučio formą). Norint išvengti tokių situacijų, paprasčiausias būdas sisteminio skambučio pradžioje – nukopijuoti reikiamus duomenis į operacinės sistemos branduolio buferį, kuris nuolat yra RAM atmintyje, ir iš šio buferio išvesti į įrenginį.

Po žodžiu talpykla(pinigai – „pinigai“), kurios etimologijos čia nenagrinėsime, paprastai suprantama kaip greitosios atminties sritis, kurioje yra duomenų kopija, esanti kažkur lėtesnėje atmintyje, skirta paspartinti įrenginio veikimą. skaičiavimo sistema. Su šia sąvoka susidūrėme svarstydami atminties hierarchiją. IN pagrindinė I/O posistemėŠių dviejų sąvokų nereikėtų painioti buferizavimas Ir talpykloje, nors dažnai šioms funkcijoms atlikti skiriama ta pati atminties sritis. Buferyje dažnai yra vienintelis sistemoje esantis duomenų rinkinys, o talpykloje pagal apibrėžimą yra duomenų, esančių kitur, kopija. Pavyzdžiui, buferis, naudojamas pagrindinės posistemės duomenims kopijuoti iš proceso vartotojo vietos į diską, savo ruožtu gali būti naudojamas kaip tų duomenų talpykla, jei bloko modifikavimo ir perskaitymo operacijos atliekamos pakankamai dažnai.

Funkcijos buferizavimas Ir talpykloje neturi būti lokalizuota pagrindinė I/O posistemė. Jie gali būti iš dalies įdiegti tvarkyklėse ir net įrenginių valdikliai, paslaptingas link pagrindinė posistemė.

Spooling ir įrenginio užgrobimas

Apie koncepciją vyniojimas pirmoje savo kurso paskaitoje kalbėjome kaip apie mechanizmą, kuris pirmą kartą leido sujungti realias vienos užduoties I/O operacijas su kitos užduoties vykdymu. Dabar šią sąvoką galime apibrėžti tiksliau. Sakydami ritę turime omenyje buferį, kuriame yra įvesties arba išvesties duomenys į įrenginį, kurio reikėtų vengti tarp skirtingų procesų, susijusių su jo naudojimu. Tiesa, šiuolaikinėse skaičiavimo sistemose spool praktiškai nenaudojamas duomenų įvedimui, o daugiausia skirtas išvesties informacijai kaupti.

Laikykime spausdintuvą išoriniu įrenginiu. Nors spausdintuvas negali spausdinti informacijos, gaunamos iš kelių procesų vienu metu, gali būti pageidautina leisti procesams išvesti į spausdintuvą lygiagrečiai. Norėdami tai padaryti, operacinė sistema, užuot siųsdama informaciją tiesiai į spausdintuvą, kaupia išvesties duomenis disko buferiuose, suskirstytuose į atskirą spool failą kiekvienam procesui. Baigus procesą, atitinkamas ritės failas įtraukiamas į eilę faktiniam spausdinimui. Mechanizmas, užtikrinantis tokius veiksmus, vadinamas sukimu.

Kai kurios operacinės sistemos, užuot naudojusios ritinį, kad pašalintų lenktynių sąlygas, naudoja išskirtinio įrenginių įsigijimo pagal procesus mechanizmą. Jei įrenginys yra nemokamas, vienas iš procesų gali jį išimtinai valdyti. Tokiu atveju visi kiti procesai, bandantys atlikti operacijas šiame įrenginyje, bus blokuojami (perkeliami į lūkesčius), arba gaus informaciją apie negalėjimą atlikti operacijos tol, kol įrenginį užfiksavęs procesas nenutrūks arba operacinei sistemai aiškiai praneš, kad ji atsisako juo naudotis.

Surinkimo ir įrenginio fiksavimo mechanizmo teikimas yra prerogatyva pagrindinis įvesties/išvesties posistemis.

Pertraukimų ir klaidų tvarkymas

Jei dirbdama su išoriniu įrenginiu kompiuterinė sistema nenaudoja savo būsenos apklausos metodo, o naudoja mechanizmą pertraukia, tada kada pertraukia, kaip minėjome anksčiau, procesorius, iš dalies išlaikęs savo būseną, perkelia valdymą į specialią apdorojimo programą pertraukia.

Ta pati apdorojimo procedūra pertraukia gali būti naudojamas keliems I/O įrenginiams (pavyzdžiui, jei šie įrenginiai turi tą pačią liniją pertraukia, einantis iš jų į pertraukimo valdiklis), todėl pirmasis pačios apdorojimo programos veiksmas yra nustatyti, kuris įrenginys išduotas nutraukti. Žinodami įrenginį, galime nustatyti procesą, kuris inicijavo atitinkamą operaciją. Nes nutrauktiįvyksta tiek sėkmingo, tiek nesėkmingo vykdymo atveju, kitas dalykas, kurį turime padaryti, tai patikrinti, ar operacija buvo sėkmingai baigta, patikrinus vertę klaidos bitas V statuso registras prietaisai. Kai kuriais atvejais operacinė sistema gali imtis tam tikrų veiksmų, kad kompensuotų įvykusią klaidą. Pavyzdžiui, jei įvyksta diskelio skaitymo klaida, galite pabandyti paleisti komandą kelis kartus. Jei klaidos kompensavimas neįmanomas, operacinė sistema vėliau praneš procesui, pareikalavusiam operacijos (pavyzdžiui, specialiu grąžinimo kodu iš sistemos skambučio). Jei šis procesas buvo užblokuotas prieš užbaigiant operaciją, operacinė sistema jį perkelia į būseną pasirengimas. Jei yra kitų nepatenkintų užklausų į atlaisvintą įrenginį, operacinė sistema gali inicijuoti kitą užklausą, tuo pačiu pranešdama įrenginiui, kad nutraukti apdorotas. Tai iš tikrųjų yra apdorojimas pertraukia baigiasi ir sistema gali pradėti planuoti procesoriaus naudojimą.

Apdorojimo veiksmai pertraukia o kompensacija už atsiradusias klaidas gali būti iš dalies perkelta ant atitinkamo vairuotojo pečių. Norėdami tai padaryti, sąsaja tarp vairuotojas Ir pagrindinis įvesties/išvesties posistemis pridėkite dar vieną funkciją – apdorojimo funkciją pertraukia intr .

Užklausų planavimas

Naudojant neblokuojantis sistemos skambutis Gali pasirodyti, kad norimas įrenginys jau užsiėmęs kai kurių operacijų atlikimu. Šiuo atveju neblokuojantis skambutis gali iš karto grįžti, neįvykdęs prašomų komandų. Organizuojant užklausą atlikti I/O operacijas naudojant blokavimas arba asinchroninis skambutis Jei įrenginys užimtas, tam įrenginiui reikia įrašyti užklausą į eilę. Dėl to kiekvienas įrenginys yra susietas su nepatenkintų užklausų sąrašu iš procesų, kurie yra lūkesčius, o užklausos vykdomos asinchroniškai. valstybė lūkesčius yra padalintas į procesų eilių rinkinį, laukiantį įvairių I/O įrenginių (arba laukiančių įvairių objektų – semaforų, pranešimų eilių, sąlygų kintamųjų monitoriuose ir kt. – būsenų pasikeitimų – žr. 6 paskaitą).

Įvykdžius dabartinę užklausą, operacinė sistema (apdorojant atsirandančią pertraukia) turi nuspręsti, kuris iš sąrašo prašymų tenkintinas toliau, ir inicijuoti jo vykdymą. Lygiai taip pat, kaip norint pasirinkti sekantį procesą vykdyti iš paruoštų sąrašo, reikėjo atlikti trumpalaikį procesų planavimą, taip ir čia reikia planuoti įrenginių panaudojimą, naudojant kažkokį planavimo algoritmą. Tokio planavimo kriterijai ir tikslai mažai skiriasi nuo procesų planavimo kriterijų ir tikslų.

Įrenginio naudojimo planavimo užduotis dažniausiai priskiriama pagrindinis įvesties/išvesties posistemis, tačiau kai kurių įrenginių geriausi planavimo algoritmai gali būti glaudžiai susiję su jų vidinio veikimo detalėmis. Tokiais atvejais planavimo operacija perkeliama į atitinkamą įrenginio tvarkyklę, nes ši informacija yra paslėpta nuo pagrindinės posistemės. Tam į vairuotojo sąsają pridedama dar viena speciali funkcija, kuri parenka kitą užklausą – strategijos funkciją

9. 5 . Principai, kuriais grindžiamas UNIX I/O valdymo posistemis

1. Šis posistemis sukurtas vienodai su duomenų valdymo posistemiu (failų sistema). Vartotojui suteikiamas vieningas prieigos prie vartotojo sąsajos ir failų būdas. Failas UNIX OS yra suprantamas kaip duomenų rinkinys diske, vaizdo terminale ir pan.; bet koks PU laikomas specialiu failu. Kai programinės įrangos procesas prašo išvesti duomenis į specialų failą, OS perima užklausą ir persiunčia duomenis į atitinkamą įrenginį. Duomenų skaitymas iš specialaus failo organizuojamas panašiai – tai duomenų gavimas iš valdymo pulto. Taigi prieigą prie, pavyzdžiui, disko failo ir specialaus ekrano failo suteikia tas pats sistemos iškvietimų rinkinys.

2. Kita UNIX įvesties/išvesties posistemio ypatybė yra ta, kad ji veikia kaip sinchroninė sistema. Bet koks programinės įrangos procesas, kuriam reikia įvesties, sustabdomas toje vietoje, kur ji pateikė užklausą, kol bus baigta įvesties operacija iš nurodyto specialaus failo. Išvedimo metu procesas pristabdomas toje vietoje, kur išvesties prašoma, kol sistema priims išvestį į vartotojo buferį. Toks įvesties-išvesties organizavimas padidina procesoriaus laiko naudojimo efektyvumą kelių programų kompiuterio darbo režimu, nes sumažėja procesoriaus prastovos laikas. Atminkite, kad realaus laiko sistemose (RTS) dažniau naudojamas asinchroninis įvesties-išvesties posistemio veikimo principas, nes tokiu atveju sumažėja RTS reakcijos laikas į įvykius, kuriuos reikia nedelsiant apdoroti.

3. Norint valdyti PU UNIX OS, naudojamos 2 tipų sąsajos su šiais PU: orientuotos į baitus ir į blokus. Į blokus orientuota sąsaja užtikrina ryšį su PU, kurie gali būti adresuojami kaip 512 baitų blokų seka. Tokie PU daugiausia yra VZU. Tokios sąsajos organizavimo pagrindas yra OP palaikoma buferio sistema. Į baitus orientuota sąsaja naudojama pasiekti spausdinimo įrenginį, ekrano klaviatūrą ir kai kuriuos kitus įrenginius ir nenaudoja buferio.

4. Įvesties/išvesties valdymo sistemoje taip pat yra tvarkyklės ir specialių lentelių rinkinys, skirtas loginiam OS branduolio prijungimui prie įvairių įrenginių tvarkyklių. Kiekviena tvarkyklė susideda iš 2 dalių ir gali aptarnauti kelis to paties tipo įrenginius.

Pirmoje tvarkyklės dalyje yra programinės įrangos modulių rinkinys, skirtas specialių failų atidarymo, uždarymo, skaitymo ir rašymo operacijoms atlikti, taip pat specialių valdymo bloko darbo režimų valdymui. Norėdami pradėti dirbti su tam tikru įrenginiu, turite atidaryti arba sukurti specialų failą, susietą su tuo įrenginiu. Failo atidarymas yra susiejimo tarp failo pavadinimo ir kai kurių kintamųjų, saugomų proceso, kuriuo atidaromas failas, atminties srityje, procesas. Šis kintamasis, vadinamas failo deskriptoriaus numeriu, toliau naudojamas atliekant operacijas su atidarytu failu. Atidarius failą, procesui, kuris atliko atidarymą, leidžiama pasiekti įrenginį. Uždarymo operacija yra priešinga numatytam tikslui ir nutrūksta programinės įrangos proceso ir nurodyto PU ryšiu.

Antroji tvarkyklės dalis yra pertraukimų apdorojimo modulis. Valdant daugumą valdymo blokų UNIX OS, naudojamas pertraukimo metodas. Į baitus orientuotam PU atveju pertraukimas įvyksta po baito perdavimo, į bloką orientuoto PU – po bloko perdavimo. Pertraukimų apdorojimo modulis, kuris yra tvarkyklės dalis, arba nustoja veikti su valdymo bloku, arba toliau dirba su juo, suteikdamas jam naują užduotį.

Kai kurie nurodyti UNIX OS įvesties-išvesties sistemos konstravimo principai buvo įgyvendinti vėliau sukurtose operacinėse sistemose, pavyzdžiui, MS DOS, veikiančiose IBM PC kompiuteryje su 80x86 MP.

Panagrinėkime kitą įvesties-išvesties sistemos kūrimo ypatybę. Kelių programų kompiuterio darbo režime, naudojamame RTOS arba laiko pasidalijimo sistemose, tam pačiam valdymo blokui gali atsirasti užklausų iš skirtingų programų eilė. Norint organizuoti šio valdymo centro gautų paslaugų užklausų nuoseklų vykdymą, OP turi būti sutvarkyta speciali lentelė, kurios turinys nedviprasmiškai rodo gautų užklausų eiliškumą ir turinį kiekvienu laiko momentu; įvykdžius kitą paraišką, duomenys apie ją išbraukiami iš nagrinėjamos lentelės. Tokios lentelės turėtų būti organizuojamos daugeliui valdymo blokų, sąveikaujančių su kompiuteriu.

Papildomi tyrimo metodai

Tyrimo planas (papildomų tyrimo metodų tipas, apimtis ir taikymo tvarka) sudaromas nustačius preliminarią diagnozę, siekiant kuo tikslesnės klinikinės diagnozės.

Bendrieji egzaminavimo principai

Tiriant chirurginį pacientą, reikia atsakyti į tris klausimus:

‣‣‣ apžiūros skubumas;

‣‣‣ racionali ekspertizės apimtis;

‣‣‣ diagnostikos metodų taikymo seka.

Būtina atsižvelgti į klasikines papildomo paciento tyrimo taisykles, kurias pateikė namų terapeutas I.A. Kassirskis.

1. Instrumentinis tyrimas niekada neturėtų būti pavojingesnis už ligą.

2. Jei pavojingą tyrimą galima pakeisti mažiau pavojingu arba visiškai saugiu nepakenkiant veiksmingumui, tai reikia padaryti.

3. Turėtumėte prisiminti apie kontraindikacijas tam tikriems pavojingiems instrumentiniams tyrimams.

Apžiūros skubumas

Atsižvelgiant į priklausomybę nuo ligos pobūdžio ir paciento būklės sunkumą, tyrimas gali būti atliekamas skubiai ir reguliariai.

Skubus diagnostikos metodų taikymas itin svarbus esant tokiems patologiniams procesams kaip įvairių etiologijų kraujavimas, ūminės pilvo organų ligos, ūminės pūlingos ligos, traumos ir kt. Tokiais atvejais būtini papildomi metodai, siekiant išsiaiškinti skubių gydymo priemonių taktiką. Poreikis naudoti tyrimo metodus gali iškilti bet kuriuo paros metu, todėl chirurginėje ligoninėje visą parą veikia keletas pagrindinių pagalbinių paslaugų (laboratorija, rentgeno kabinetas, endoskopinis kabinetas, ultragarso kabinetas). Dėl riboto diagnozei skiriamo laiko tokiais atvejais atliekami tik pagrindiniai papildomi metodai, be kurių duomenų neįmanoma išspręsti gydymo taktikos klausimų.

Planinis tyrimas iš esmės nėra ribojamas laiko atžvilgiu. Čia naudojami visi esami specialūs metodai, kurių rezultatai gali išsiaiškinti paciento būklę, išsiaiškinti patologinio proceso lokalizacijos, stadijos ar formos ypatumus. Tuo pačiu metu galima atlikti kompleksinius tyrimus kitose gydymo įstaigose (pvz., KT, MRT, angiografija ir kt.).

Racionali tyrimo apimtis

Kitas klausimas, kurį turi spręsti gydytojas – kiek ir kokių papildomų metodų taikyti šiam pacientui? Yra begalė papildomų tyrimo metodų. Viską daryti beprasmiška; be to, tai gali žymiai pailginti diagnostikos laikotarpį ir padidinti komplikacijų tikimybę, kurios pasitaiko labai retai, tačiau vis tiek atsiranda taikant specialius diagnostikos metodus. Kiekvienu atveju gydytojas turi nuspręsti individualiai, kiek ištyrimo reikia konkrečiam pacientui.

Yra tam tikros egzaminų schemos. Pavyzdžiui, minimalus paciento apžiūros kiekis prieš planinę operaciją.

Esant staigiems pilvo skausmams, itin svarbu atlikti klinikinį kraujo tyrimą, bendrą šlapimo tyrimą, pilvo ertmės echoskopiją, paprastą pilvo rentgenografiją, fibrogastroskopiją.

Jei sužalota galūnė, reikia atlikti klinikinį kraujo tyrimą, bendrą šlapimo tyrimą ir pažeistos galūnės rentgenogramą.

Be to, net tokios paprastos schemos gali būti pakeistos konkrečiose situacijose. Papildomą tyrimo metodą gydytojas turėtų skirti tik tada, kai jį naudojant galima tikėtis tam tikro (teigiamo ar neigiamo) rezultato, to negalima daryti formaliai, neapgalvotai. Dėl šios priežasties specialių tyrimo metodų apimties turėtų minimaliai pakakti detaliai klinikinei diagnozei nustatyti ir išaiškinti visus patologinio proceso ypatumus, galinčius turėti įtakos gydymo metodo ir taktikos pasirinkimui.

Diagnostikos metodų taikymo seka

Naudodamas įvairius specialius metodus, gydytojas turi griežtai laikytis principo: nuo paprastų iki sudėtingų, nuo neinvazinių metodų iki invazinių. Ką tai reiškia? Kai kuriais atvejais, apžiūrint pacientą tam tikrame etape, diagnozė tampa aiški ir tolesnis diagnozės tęstinumas yra nereikalingas. Taikant teisingą tyrimo metodų taikymo seką, tai leidžia išvengti sudėtingų, pacientui pavojingesnių invazinių procedūrų.

Invaziniai yra tie tyrimo metodai, kurių metu pažeidžiamas vientiso audinio vientisumas ir dėl to atsiranda komplikacijų, tokių kaip kraujavimas, chirurginė infekcija, vidaus organų pažeidimai, galimybė. Invaziniai tyrimo metodai yra angiografija, biopsija, diagnostinės punkcijos, laparoskopija, torakoskopija ir kt.
Paskelbta ref.rf
Jų naudojimas yra itin svarbus daugeliui ligų, tačiau juos reikėtų skirti tik tada, kai neinvaziniai metodai išnaudojo savo galimybes ir nedavė tikslaus rezultato.

Pagrindiniai diagnostikos metodai

Šiandien papildomų tyrimo metodų skaičius yra didžiulis. Jų naudojimo ypatybės ir techniniai darbo su įranga aspektai yra tokie sudėtingi, kad reikalauja specialaus medicinos personalo mokymo. Žemiau trumpai aptarsime pagrindinių diagnostikos metodų galimybes tiriant chirurginius pacientus.

Laboratoriniai metodai

Laboratoriniai metodai yra patys paprasčiausi ir lengviausi pacientui ir tuo pačiu leidžia gauti papildomos informacijos apie patologinio proceso eigą.

Laboratorijoje galima tirti įvairias medžiagas: kraują, šlapimą, biologinius skysčius (cerebrospinalinį skystį, ascitinį skystį, skystį iš pleuros ertmės, skrandžio sultis ir kt.) bei paciento audinių gabalus (biopsija). Šiuo atveju gali būti naudojami įvairūs tyrimo metodai:

‣‣‣ klinikiniai tyrimai- ląstelių tipo ir skaičiaus, savitojo svorio, spalvos, skaidrumo nustatymas;

‣‣‣ biocheminiai tyrimai- įvairių cheminių medžiagų kiekio tyrimas: baltymų, kreatinino, bilirubino, jonų;

‣‣‣ citologinis tyrimas- įvairių tipų ląstelių nustatymas, turi didelę reikšmę onkologijoje (piktybinių navikų ląstelių nustatymas);

‣‣‣ histologinis tyrimas- mikroskopinis biopsijos medžiagos tyrimas, leidžiantis tiksliausiai nustatyti patologinio proceso pobūdį;

‣‣‣ bakteriologinis tyrimas- patogeninių mikroorganizmų buvimo ir tipo bei jų jautrumo antibiotikams nustatymas pateiktoje medžiagoje;

‣‣‣ serologiniai ir imunologiniai metodai yra pagrįsti įvairiomis reakcijomis, kurios yra pagrįstos „antigeno-antikūno“ sąveika, ir turi didelę reikšmę diagnozuojant daugybę ligų: autoimuninių, imunodeficitinių būklių ir kt.

Labiausiai paplitę laboratoriniai metodai, naudojami įprastai ir gana informatyvūs įvairioms patologijoms gydyti, yra klinikiniai ir biocheminiai kraujo tyrimai bei bendroji šlapimo analizė.

Ką, pavyzdžiui, gali suteikti klinikinis kraujo tyrimas apžiūrint chirurginį pacientą?

Klinikinis kraujo tyrimas apima: hemoglobino koncentraciją, hematokritą, raudonųjų kraujo kūnelių, trombocitų ir leukocitų skaičių, leukocitų formulę ir eritrocitų nusėdimo greitį.

Raudonųjų kraujo kūnelių skaičius, hematokritas ir hemoglobino kiekis turi didelę reikšmę diagnozuojant kraujavimą, dinamiškai stebint pacientą, sprendžiant dėl ​​skubios operacijos, itin didelę kraujo perpylimo svarbą. Hematokrito reikšmė taip pat rodo vandens balanso būklę, į kurią itin svarbu atsižvelgti pooperaciniams pacientams infuzinės terapijos metu.

Trombocitų skaičiaus žinojimas yra svarbus norint įvertinti krešėjimo sistemos būklę, o tai itin svarbu gydant kraujavimą ir ruošiantis operacijai.

„Baltojo kraujo“ (leukocitų skaičiaus ir leukocitų formulės) tyrimas turi didelę reikšmę diagnozuojant uždegimines ligas. Kai kuriais atvejais būtent „baltojo kraujo“ dinamikos pasikeitimas turi didelę įtaką gydymo taktikai. Taigi, jei, pavyzdžiui, paciento, sergančio ūminiu cholecistitu, kraujo tyrimas rodo leukocitozės progresavimą (leukocitų skaičiaus padidėjimą) ir formulės poslinkio į kairę padidėjimą (bendro neutrofilų skaičiaus padidėjimą). , o tarp jų juostinė ar jauni) – tai rodo uždegiminio proceso progresavimą ir yra papildomas argumentas skubių operacijų naudai. Padidėjęs eritrocitų nusėdimo greitis taip pat rodo, kad paciento kūne yra infekcijos židinys, tačiau į šį rodiklį atkreipiamas dėmesys apžiūrint pacientą prieš planuojamą operaciją.

Panašūs pavyzdžiai gali būti pateikti ir kitiems laboratoriniams metodams.

Rentgeno metodai

Naudodami rentgeno metodus galite gauti beveik bet kurio organo struktūros ir formos vaizdą. Rentgeno metodas yra labai informatyvus tiriant kaulus, plaučius, širdį, nustatant skysčių lygį ir dujų sankaupas.

Rentgeno metodo svarbą plaučių ir kaulų būklei įvertinti sunku pervertinti. Pulmonologijoje, traumatologijoje ir ortopedijoje tai yra pagrindinis diagnostikos metodas.

Metodo diagnostikos galimybes gerokai praplečia specialios kontrastinės medžiagos, užpildančios organų spindį, leidžiančios rentgeno spinduliais „pamatyti“ jų dydį ir formą.

Virškinamajam traktui tirti dažniausiai naudojama „bario košė“ (bario sulfato suspensija), kuri suleidžiama per burną arba perpumpuojama per tiesiąją žarną (irrigografija).

Tiriant kraujagysles, širdį ir inkstus, naudojamos vandenyje tirpios kontrastinės medžiagos (Verografin, Urografin, Omnipaque ir kt.). Su jų pagalba galite, pavyzdžiui, įvertinti inkstų funkcijas, jų dydį ir pyelocaliceal sistemos struktūrą (intraveninė urografija).

Yra radiologijos šaka – angiografija. Galima tirti arterijas (arteriografija), venas (flebografija) ir limfagysles (limfografija), o tai turi didelę reikšmę kraujagyslių ir bendrojoje chirurgijoje.

Rentgeno tyrimas naudojamas tiek planinėje, tiek skubioje chirurgijoje.

Taigi į privalomą diagnostikos programą įtraukiama pilvo organų apklausa (atliekama vertikalioje padėtyje), jei įtariama ūminė pilvo ertmės organų liga. Šiuo atveju aptiktas išvalymas, panašus į apverstus dubenėlius su plokščiu apatiniu horizontaliu lygiu (Kloiber's dubenys), rodo ūminį paciento žarnyno nepraeinamumą, o laisvų dujų aptikimas pilvo ertmėje rodo tuščiavidurio organo perforaciją. ir diktuoja itin didelę skubios chirurgijos svarbą (pjautuvo simptomas).

Viena iš rentgenologinių tyrimų rūšių yra kompiuterinė tomografija (KT). Kompiuteriniai tomografai yra rentgeno diagnostikos prietaisai, leidžiantys gauti bet kurios kūno dalies tomografinius pjūvius.

KT sėkmingai naudojama diagnozuojant kepenų, smegenų, inkstų, kasos ir kitų vidaus organų navikus. Metodas pasižymi didele skiriamąja geba ir leidžia diagnozuoti iki 0,5 cm dydžio vidaus organų navikus patikslinančios diagnostikos.

Ultragarsinis tyrimas

Ultragarsas (echoskopija) – organų ir audinių tyrimas ultragarso bangomis. Kaip ir rentgeno tyrimas, echoskopija yra spindulinės diagnostikos metodas. Ultragarso bangų ypatybė yra galimybė atsispindėti nuo terpės ribų, kurios skiriasi viena nuo kitos tankiu. Tyrimas atliekamas naudojant specialius prietaisus – echoskopus, kurie skleidžia ir kartu aptinka ultragarso bangas. Kūno paviršiumi judančiu jutikliu tam tikroje plokštumoje į tiriamą organą nukreipiamas ultragarso impulsas. Tokiu atveju ekrane susiliejančių taškų ir potėpių pavidalu atsiranda plokščias nespalvotas arba spalvotas žmogaus kūno skerspjūvio vaizdas.

Ultragarsas yra paprastas, greitas ir saugus metodas. Plačiai naudojamas tirti širdį, kepenis, tulžies pūslę, kasą, inkstus, kiaušides, prostatą, pieno liaukas, skydliaukę, nustatyti cistas ir abscesus pilvo ertmėje ir kt. Metodas yra labai informatyvus diagnozuojant šlapimo akmenligę ir tulžies akmenligę (akmenų aptikimą), nustatant skysčių darinius ar skysčių buvimą ertmėje (krūtinės ar pilvo).

Kontroliuojant ultragarsu, galima atlikti darinių punkciją. Tokiu būdu galima, pavyzdžiui, citologiniam tyrimui gauti pieno liaukos naviko taškinį tašką arba cistą ar pūlinį ištuštinti, o paskui nusausinti.

Doplerio efekto naudojimas naujausios kartos įrenginiuose leidžia išplėsti metodo galimybes, susijusias su kraujagyslių tyrimu. Doplerografija leidžia nustatyti beveik visas kraujotakos struktūros ir funkcijų ypatybes. Pastaruoju metu išplitus šiai neinvazinei metodikai, žymiai sumažėjo pavojingesnio angiografinio metodo vaidmuo kraujagyslių chirurgijoje.

Dėl savo paprastumo, prieinamumo, nekenksmingumo ir didelio informacijos kiekio ultragarsas pastaruoju metu užėmė vieną pirmųjų vietų chirurginių pacientų tyrimo algoritme.

Endoskopiniai metodai

Endoskopiniais metodais tiriamas tuščiavidurių organų vidinis paviršius, taip pat organų ir audinių, esančių ertmėse ir ląstelių erdvėse, išorinis paviršius. Endoskopiniuose aparatuose yra įrengta apšvietimo sistema ir specialūs instrumentai medžiagai rinkti citologiniams ir histologiniams tyrimams.

Gydytojai turi dviejų tipų endoskopus: standų (su metaliniais optiniais vamzdeliais) ir lanksčiuosius (su stiklo pluošto vamzdeliais). Pastarieji susideda iš daugybės labai plonų šviesai laidių siūlų ir šiuo atžvilgiu vadinami fibroskopais.

Instrumentų ir tyrimo procedūros pavadinimas susideda iš tiriamo organo pavadinimo ir žodžio „skopija“ (tyrimas). Pavyzdžiui, skrandžio tyrimas vadinamas gastroskopija, bronchų – bronchoskopija ir kt. Patys prietaisai atitinkamai vadinami gastroskopais, bronchoskopais ir kt.

Laparoskopija, mediastinoskopija, torakoskopija, cistoskopija, sigmoidoskopija atliekama naudojant endoskopus su metaliniais optiniais vamzdeliais.

Bronchoskopija, gastroskopija, duodenoskopija ir kolonoskopija atliekama naudojant fibroskopus.

Įtarus piktybinį naviką, tyrimas papildomas biopsija. Gauta medžiaga siunčiama histologiniam tyrimui, o tai pagerina diagnozės tikslumą.

Endoskopiniai metodai yra labai informatyvūs, nes daugelis patologinių procesų prasideda organų gleivinėse. Tuo pačiu metu endoskopija gali nustatyti netiesioginius kitų patologinių procesų simptomus.

Šiuolaikinė skubi chirurgija be endoskopijos yra tiesiog neįsivaizduojama. Metodas yra esminis diagnozuojant vidinį kraujavimą, skrandžio ir dvylikapirštės žarnos opas, atskleidžia netiesioginius ūminių uždegiminių procesų pilvo ertmėje požymius. Atliekant laparoskopiją ar torakoskopiją, sunkiais diagnostiniais atvejais galima tiksliai nustatyti patologinio proceso pobūdį ir mastą.

Elektrofiziologiniai metodai

Elektrofiziologiniai metodai apima įvairius diagnostikos metodus, pagrįstus vidaus organų impulsų registravimu. Tai EKG, fonokardio- ir fonoangiografija, reografija, miogastrografija, elektroencefalografija ir kt.
Paskelbta ref.rf
Šie metodai turi didesnę reikšmę terapijoje. Chirurginiams pacientams atliekant įprastinį tyrimą dažniausiai naudojama galūnių kraujagyslių reografija. EKG ir fonokardiografijos naudojimas yra nepaprastai svarbus vertinant širdies ir kraujagyslių sistemos būklę, pirmiausia priešoperaciniu laikotarpiu.

Radioizotopų tyrimai

Radioizotopų metodai taip pat naudojami atliekant įprastinį chirurginių pacientų tyrimą. Οʜᴎ yra pagrįsti selektyviu tam tikrų radioaktyviųjų medžiagų absorbcija tam tikruose audiniuose. Radioaktyvaus izotopo erdvinio pasiskirstymo organe nustatymas vadinamas scintigrafija arba skenavimu.

Radioizotopiniai tyrimai plačiai naudojami tiriant pacientus, sergančius skydliaukės ligomis. Šiuo atveju naudojamas radioaktyvusis I 131, kuris kaupiasi liaukoje. Tai leidžia fiksuojant impulsus įvertinti tiek jo funkcijas, tiek struktūrinius ypatumus (liaukos padidėjimą ar sumažinimą, aktyvių ir neaktyvių sričių nustatymą).

Sukurti kepenų ir inkstų radioizotopinių tyrimų metodai, galimi ir radioizotopų limfografijos tyrimai.

Magnetinio rezonanso tomografija

Metodas pagrįstas ląstelių branduolių elektromagnetinių bangų registravimu (vadinamoji branduolio magnetinė introskopija). Tai leidžia atskirti minkštuosius audinius, pavyzdžiui, atskirti pilkosios smegenų medžiagos vaizdą nuo baltosios, naviko audinį nuo sveikų audinių. Šiuo atveju minimalūs aptiktų patologinių intarpų dydžiai gali būti milimetro dalys. MRT efektyviai atpažįsta galvos smegenų, inkstų, kepenų, kaulų ir minkštųjų audinių sarkomas, prostatos ir kitų organų ligas. Naudodami metodą galite „pamatyti“ tarpslankstelinius diskus, raiščius, tulžies latakus, minkštųjų audinių navikus ir kt.

Papildomi tyrimo metodai – samprata ir rūšys. Kategorijos „Papildomi tyrimo metodai“ klasifikacija ir ypatumai 2017, 2018 m.

Tyrimo planas (papildomų tyrimo metodų tipas, apimtis ir taikymo tvarka) sudaromas nustačius preliminarią diagnozę, siekiant kuo tikslesnės klinikinės diagnozės.

Bendrieji egzaminavimo principai

Tiriant chirurginį pacientą, reikia atsakyti į tris klausimus:

Tyrimo skubumas;

Racionali tyrimo apimtis;

Diagnostikos metodų taikymo seka.

Būtina atsižvelgti į klasikines papildomo paciento tyrimo taisykles, kurias pateikė namų terapeutas I.A. Kassirskis.

1. Instrumentinis tyrimas niekada neturėtų būti pavojingesnis už ligą.

2. Jei pavojingą tyrimą galima pakeisti mažiau pavojingu arba visiškai saugiu nepakenkiant veiksmingumui, tai reikia padaryti.

3. Turėtumėte prisiminti apie kontraindikacijas tam tikriems pavojingiems instrumentiniams tyrimams.

Apžiūros skubumas

Atsižvelgiant į ligos pobūdį ir paciento būklės sunkumą, tyrimas gali būti atliekamas skubiai ir reguliariai.

Skubus diagnostikos metodų naudojimas būtinas esant tokiems patologiniams procesams kaip įvairių etiologijų kraujavimas, ūminės pilvo organų ligos, ūminės pūlingos ligos, traumos ir kt. Tokiais atvejais būtini papildomi metodai, siekiant išsiaiškinti skubių gydymo priemonių taktiką. Poreikis naudoti tyrimo metodus gali iškilti bet kuriuo paros metu, todėl nemažai bazinių pagalbinių paslaugų chirurginėje ligoninėje veikia visą parą (laboratorija, rentgeno kabinetas, endoskopinis kabinetas, ultragarso kabinetas). Dėl riboto diagnozei skiriamo laiko tokiais atvejais atliekami tik pagrindiniai papildomi metodai, be kurių duomenų neįmanoma išspręsti gydymo taktikos klausimų.

Planinis tyrimas iš esmės nėra ribojamas laiko atžvilgiu. Čia gali būti taikomi visi esami specialūs metodai, kurių rezultatai leidžia išsiaiškinti paciento būklę, išsiaiškinti patologinio proceso lokalizacijos, stadijos ar formos ypatumus. Tuo pačiu metu galima atlikti kompleksinius tyrimus kitose gydymo įstaigose (pvz., KT, MRT, angiografija ir kt.).

Racionali tyrimo apimtis

Kitas klausimas, kurį turi spręsti gydytojas – kiek ir kokių papildomų metodų taikyti šiam pacientui? Yra begalė papildomų tyrimo metodų. Viską daryti beprasmiška; be to, tai gali žymiai pailginti diagnostikos laikotarpį ir padidinti komplikacijų tikimybę, kurios pasitaiko labai retai, tačiau vis tiek atsiranda taikant specialius diagnostikos metodus. Kiekvienu atveju gydytojas turi nuspręsti individualiai, kiek ištyrimo reikia konkrečiam pacientui.


Yra tam tikros egzaminų schemos. Pavyzdžiui, minimalus paciento apžiūros kiekis prieš planinę operaciją.

Esant staigiam pilvo skausmui, būtina atlikti klinikinį kraujo tyrimą, bendrą šlapimo tyrimą, pilvo ertmės echoskopiją, paprastą pilvo rentgenografiją, fibrogastroskopiją.

Jei sužalota galūnė, reikia atlikti klinikinį kraujo tyrimą, bendrą šlapimo tyrimą ir pažeistos galūnės rentgenogramą.

Tačiau net ir tokias paprastas schemas galima modifikuoti konkrečiose situacijose. Gydytojas turėtų paskirti papildomą tyrimo metodą tik tada, kai jį naudojant galima tikėtis tam tikro (teigiamo ar neigiamo) rezultato, to negalima padaryti formaliai, neapgalvotai. Todėl specialių tyrimo metodų apimties turėtų minimaliai pakakti detaliai klinikinei diagnozei nustatyti ir išaiškinti visus patologinio proceso ypatumus, galinčius turėti įtakos gydymo metodo ir taktikos pasirinkimui.

Diagnostikos metodų taikymo seka

Taikydamas įvairius specialius metodus, gydytojas turi griežtai laikytis principo: nuo paprastų iki sudėtingų, nuo neinvazinių metodų iki invazinių. Ką tai reiškia? Kai kuriais atvejais, apžiūrint pacientą tam tikrame etape, diagnozė tampa aiški ir tolesnis diagnozės tęstinumas yra nereikalingas. Taikant teisingą tyrimo metodų taikymo seką, tai leidžia išvengti sudėtingų, pacientui pavojingesnių invazinių procedūrų.

Invaziniai yra tie tyrimo metodai, kurių metu pažeidžiamas vientiso audinio vientisumas ir dėl to atsiranda komplikacijų, tokių kaip kraujavimas, chirurginė infekcija, vidaus organų pažeidimai, galimybė. Invaziniai tyrimo metodai – tai angiografija, biopsija, diagnostinės punkcijos, laparoskopija, torakoskopija ir kt.. Juos naudoti būtina sergant daugeliu ligų, tačiau jie skirtini tik tada, kai neinvaziniai metodai išnaudojo savo galimybes ir nedavė tikslaus rezultato.

Pagrindiniai diagnostikos metodai

Šiuo metu papildomų tyrimo metodų skaičius yra didžiulis. Jų naudojimo ypatybės ir techniniai darbo su įranga aspektai yra tokie sudėtingi, kad reikalauja specialaus medicinos personalo mokymo. Žemiau trumpai aptarsime pagrindinių diagnostikos metodų galimybes tiriant chirurginius pacientus.

Laboratoriniai metodai

Laboratoriniai metodai yra patys paprasčiausi ir lengviausi pacientui ir tuo pačiu leidžia gauti papildomos informacijos apie patologinio proceso eigą.

Laboratorijoje galima tirti įvairias medžiagas: kraują, šlapimą, biologinius skysčius (cerebrospinalinį skystį, ascitinį skystį, skystį iš pleuros ertmės, skrandžio sultis ir kt.) bei paciento audinių gabalus (biopsija).

Šiuo atveju gali būti naudojami įvairūs tyrimo metodai:

- klinikiniai tyrimai- ląstelių tipo ir skaičiaus, savitojo svorio, spalvos, skaidrumo nustatymas;

- biocheminiai tyrimai- įvairių cheminių medžiagų kiekio tyrimas: baltymų, kreatinino, bilirubino, jonų;

- citologinis tyrimas- skirtingų tipų ląstelių nustatymas, turi didelę reikšmę onkologijoje (piktybinių navikų ląstelių nustatymas);

- histologinis tyrimas- mikroskopinis biopsijos medžiagos tyrimas, leidžiantis tiksliausiai nustatyti patologinio proceso pobūdį;

- bakteriologinis tyrimas- patogeninių mikroorganizmų buvimo ir tipo bei jų jautrumo antibiotikams nustatymas pateiktoje medžiagoje;

- serologiniai ir imunologiniai metodai yra pagrįsti įvairių reakcijų, pagrįstų „antigeno-antikūno“ sąveika, vykdymu ir turi didelę reikšmę diagnozuojant daugybę ligų: autoimuninių, imunodeficitinių būklių ir kt.

Labiausiai paplitę laboratoriniai metodai, naudojami įprastai ir gana informatyvūs įvairioms patologijoms gydyti, yra klinikiniai ir biocheminiai kraujo tyrimai bei bendroji šlapimo analizė.

Ką, pavyzdžiui, gali suteikti klinikinis kraujo tyrimas apžiūrint chirurginį pacientą?

Klinikinis kraujo tyrimas apima: hemoglobino koncentraciją, hematokritą, raudonųjų kraujo kūnelių, trombocitų ir leukocitų skaičių, leukocitų formulę ir eritrocitų nusėdimo greitį.

Raudonųjų kraujo kūnelių skaičius, hematokritas ir hemoglobino kiekis turi didelę reikšmę diagnozuojant kraujavimą, dinamiškai stebint pacientą, sprendžiant dėl ​​skubios operacijos, kraujo perpylimo poreikio. Hematokrito reikšmė taip pat rodo vandens balanso būklę, į kurią reikia atsižvelgti pooperaciniams pacientams infuzinės terapijos metu.

Trombocitų skaičiaus žinojimas yra svarbus norint įvertinti krešėjimo sistemos būklę, o tai būtina kraujavimui gydyti ir ruošiantis operacijai.

„Baltojo kraujo“ (leukocitų skaičiaus ir leukocitų formulės) tyrimas turi didelę reikšmę diagnozuojant uždegimines ligas. Kai kuriais atvejais būtent „baltojo kraujo“ pasikeitimas laikui bėgant turi didelę įtaką gydymo taktikai. Taigi, jei, pavyzdžiui, paciento, sergančio ūminiu cholecistitu, kraujo tyrimas rodo leukocitozės progresavimą (leukocitų skaičiaus padidėjimą) ir formulės poslinkio į kairę padidėjimą (bendro neutrofilų skaičiaus padidėjimą). , o tarp jų juostinė ar jauni) – tai rodo uždegiminio proceso progresavimą ir yra papildomas argumentas skubių operacijų naudai. Padidėjęs eritrocitų nusėdimo greitis taip pat rodo, kad paciento kūne yra infekcijos židinys, tačiau į šį rodiklį atkreipiamas dėmesys apžiūrint pacientą prieš planuojamą operaciją.

Panašūs pavyzdžiai gali būti pateikti ir kitiems laboratoriniams metodams.

Rentgeno metodai

Naudodami rentgeno metodus galite gauti beveik bet kurio organo struktūros ir formos vaizdą. Rentgeno metodas yra labai informatyvus tiriant kaulus, plaučius, širdį, nustatant skysčių lygį ir dujų sankaupas.

Rentgeno metodo svarbą plaučių ir kaulų būklei įvertinti sunku pervertinti. Pulmonologijoje, traumatologijoje ir ortopedijoje tai yra pagrindinis diagnostikos metodas.

Metodo diagnostikos galimybes gerokai praplečia specialios kontrastinės medžiagos, kurios užpildo organų spindį, todėl rentgeno spinduliais galima „pamatyti“ jų dydį ir formą.

Virškinamajam traktui tirti dažniausiai naudojama „bario košė“ (bario sulfato suspensija), kuri duodama per burną arba perpumpuojama per tiesiąją žarną (irrigografija).

Tiriant kraujagysles, širdį ir inkstus, naudojamos vandenyje tirpios kontrastinės medžiagos (Verografin, Urografin, Omnipaque ir kt.). Su jų pagalba galite, pavyzdžiui, įvertinti inkstų funkcijas, jų dydį ir pyelocaliceal sistemos struktūrą (intraveninė urografija).

Yra radiologijos šaka – angiografija. Galima tirti arterijas (arteriografija), venas (flebografija) ir limfagysles (limfografija), o tai turi didelę reikšmę kraujagyslių ir bendrojoje chirurgijoje.

Rentgeno tyrimas naudojamas tiek planinėje, tiek skubioje chirurgijoje.

Taigi į privalomą diagnostikos programą įtraukiama pilvo organų apklausa (atliekama vertikalioje padėtyje), jei įtariama ūminė pilvo ertmės organų liga. Šiuo atveju aptiktos išskyros, panašios į apverstus dubenėlius su plokščiu apatiniu horizontaliu lygiu („Kloiber's dubenys“), rodo, kad pacientui yra ūminis žarnyno nepraeinamumas, o laisvų dujų aptikimas pilvo ertmėje rodo perforaciją. tuščiaviduris organas ir lemia skubios operacijos poreikį (pjautuvo simptomas).

Viena iš rentgenologinių tyrimų rūšių yra kompiuterinė tomografija (KT). Kompiuteriniai tomografai yra rentgeno diagnostikos aparatai, leidžiantys gauti bet kurios kūno dalies tomografinius pjūvius.

KT sėkmingai naudojama diagnozuojant kepenų, smegenų, inkstų, kasos ir kitų vidaus organų navikus. Metodas pasižymi didele skiriamąja geba ir leidžia diagnozuoti iki 0,5 cm dydžio vidaus organų navikus patikslinančios diagnostikos.

Ultragarsinis tyrimas

Ultragarsas (echoskopija) – organų ir audinių tyrimas ultragarso bangomis. Kaip ir rentgeno tyrimas, echoskopija yra spindulinės diagnostikos metodas. Ultragarso bangų ypatybė yra galimybė atsispindėti nuo terpės ribų, kurios skiriasi viena nuo kitos tankiu. Tyrimas atliekamas naudojant specialius prietaisus – echoskopus, kurie skleidžia ir kartu aptinka ultragarso bangas. Kūno paviršiumi judančiu jutikliu tam tikroje plokštumoje į tiriamą organą nukreipiamas ultragarso impulsas. Tokiu atveju ekrane susiliejančių taškų ir potėpių pavidalu atsiranda plokščias nespalvotas arba spalvotas žmogaus kūno skerspjūvio vaizdas.

Ultragarsas yra paprastas, greitas ir saugus metodas. Plačiai naudojamas tirti širdį, kepenis, tulžies pūslę, kasą, inkstus, kiaušides, prostatą, pieno liaukas, skydliaukę, aptikti cistas ir abscesus pilvo ertmėje ir kt. Metodas yra labai informatyvus diagnozuojant šlapimo akmenligę ir tulžies akmenligę (akmenų aptikimą), nustatant skysčių darinius ar skysčių buvimą ertmėje (krūtinės ar pilvo).

Kontroliuojant ultragarsu, galima atlikti darinių punkciją. Tokiu būdu galima, pavyzdžiui, paimti krūties naviko tašką citologiniam tyrimui arba ištuštinti ir vėliau nusausinti cistą ar abscesą.

Doplerio efekto naudojimas naujausios kartos įrenginiuose leidžia išplėsti metodo galimybes, susijusias su kraujagyslių tyrimu. Doplerografija leidžia nustatyti beveik visas kraujotakos struktūros ir funkcijų ypatybes. Pastaruoju metu išplitus šiai neinvazinei metodikai, žymiai sumažėjo pavojingesnio angiografinio metodo vaidmuo kraujagyslių chirurgijoje.

Dėl savo paprastumo, prieinamumo, nekenksmingumo ir didelio informacijos kiekio ultragarsas pastaruoju metu užėmė vieną pirmųjų vietų chirurginių pacientų tyrimo algoritme.

Endoskopiniai metodai

Endoskopiniais metodais tiriamas tuščiavidurių organų vidinis paviršius, taip pat organų ir audinių, esančių ertmėse ir ląstelių erdvėse, išorinis paviršius. Endoskopiniuose aparatuose yra įrengta apšvietimo sistema ir specialūs instrumentai medžiagai rinkti citologiniams ir histologiniams tyrimams.

Gydytojai turi dviejų tipų endoskopus: standų (su metaliniais optiniais vamzdeliais) ir lanksčiuosius (su stiklo pluošto vamzdeliais). Pastarieji susideda iš daugybės labai plonų šviesai laidių siūlų ir šiuo atžvilgiu vadinami fibroskopais.

Prietaisų ir tyrimo procedūros pavadinimas susideda iš tiriamo organo pavadinimo ir žodžio „skopija“ (tyrimas). Pavyzdžiui, skrandžio tyrimas vadinamas gastroskopija, bronchų – bronchoskopija ir kt. Patys prietaisai atitinkamai vadinami gastroskopais, bronchoskopais ir kt.

Laparoskopija, mediastinoskopija, torakoskopija, cistoskopija, sigmoidoskopija atliekama naudojant endoskopus su metaliniais optiniais vamzdeliais.

Bronchoskopija, gastroskopija, duodenoskopija ir kolonoskopija atliekama naudojant fibroskopus.

Įtarus piktybinį naviką, tyrimas papildomas biopsija. Gauta medžiaga siunčiama histologiniam tyrimui, o tai pagerina diagnozės tikslumą.

Endoskopiniai metodai yra labai informatyvūs, nes daugelis patologinių procesų prasideda organų gleivinėse. Be to, endoskopija gali nustatyti netiesioginius kitų patologinių procesų simptomus.

Šiuolaikinė skubi chirurgija be endoskopijos yra tiesiog neįsivaizduojama. Metodas yra esminis diagnozuojant vidinį kraujavimą, skrandžio ir dvylikapirštės žarnos opas, atskleidžia netiesioginius ūminių uždegiminių procesų pilvo ertmėje požymius. Atliekant laparoskopiją ar torakoskopiją, sunkiais diagnostiniais atvejais galima tiksliai nustatyti patologinio proceso pobūdį ir mastą.

Elektrofiziologiniai metodai

Elektrofiziologiniai metodai apima įvairius diagnostikos metodus, pagrįstus vidaus organų impulsų registravimu. Tai EKG, fonokardio- ir fonoangiografija, reografija, miogastrografija, elektroencefalografija ir kt. Šie metodai turi didesnę reikšmę terapijoje. Chirurginiams pacientams atliekant įprastinį tyrimą dažniausiai naudojama galūnių kraujagyslių reografija. Norint įvertinti širdies ir kraujagyslių sistemos būklę, pirmiausia priešoperaciniu laikotarpiu, būtina naudoti EKG ir fonokardiografiją.

Radioizotopų tyrimai

Radioizotopų metodai taip pat naudojami atliekant įprastinį chirurginių pacientų tyrimą. Jie pagrįsti selektyviu tam tikrų radioaktyviųjų medžiagų absorbcija tam tikruose audiniuose. Radioaktyvaus izotopo erdvinio pasiskirstymo organe nustatymas vadinamas scintigrafija arba skenavimu.

Radioizotopiniai tyrimai plačiai naudojami tiriant pacientus, sergančius skydliaukės ligomis. Šiuo atveju naudojamas radioaktyvus, kuris kaupiasi liaukoje. Tai leidžia fiksuojant impulsus įvertinti tiek jo funkcijas, tiek struktūrinius ypatumus (liaukos padidėjimą ar sumažinimą, aktyvių ir neaktyvių sričių nustatymą).

Sukurti kepenų ir inkstų radioizotopinių tyrimų metodai, galimi ir radioizotopų limfografijos tyrimai.

Magnetinio rezonanso tomografija

Metodas pagrįstas ląstelių branduolių elektromagnetinių bangų registravimu (vadinamoji branduolio magnetinė introskopija). Tai leidžia atskirti minkštuosius audinius, pavyzdžiui, atskirti pilkosios smegenų medžiagos vaizdą nuo baltosios medžiagos, naviko audinį nuo sveikų audinių. Šiuo atveju minimalūs aptiktų patologinių intarpų dydžiai gali būti milimetro dalys. MRT efektyviai atpažįsta galvos smegenų, inkstų, kepenų, kaulų ir minkštųjų audinių sarkomas, prostatos ir kitų organų ligas. Naudodami metodą galite „pamatyti“ tarpslankstelinius diskus, raiščius, tulžies latakus, minkštųjų audinių navikus ir kt.

Geras pavyzdys – kursinio darbo rašymas, kai įvade taip pat reikia išvardinti tyrimo atlikimo metodus, kurie buvo taikomi rašant mokslinį darbą.

Šiame straipsnyje sužinosite šios sąvokos apibrėžimą, kokių tipų mokslinio tyrimo metodai yra baigiamajame darbe, kuriuos iš jų rekomenduojama naudoti tam tikros temos projektuose, taip pat kiekvieno metodo ypatybes.

Kokie metodai yra baigiamajame darbe?

Baigiamojo darbo projekto tyrimo metodas – pasaulėžiūros principų panaudojimas pažinimo procesų atžvilgiu.

Paprasčiau tariant, tyrimo metodologija yra ne kas kita, kaip tyrimų duomenų koreliacija su kitais fundamentiniais mokslais, kurių pagrindinis yra filosofija.

Mokslas naudoja daugybę metodų. Bet konkrečiai mus domina tik tai, kokie metodai naudojami darbe. Ir viskas, nes jų pasirinkimas tiesiogiai priklauso nuo to, kokie tikslai ir uždaviniai buvo nustatyti darbe. Remdamasis tuo, studentas nustatys baigiamojo darbo rengimo metodus.

Nepaisant daugybės metodų moksle, kiekvienas sieks vieno tikslo: rasti tiesą, teisingą esamos situacijos supratimą ir paaiškinimą, o retais atvejais net bandyti ją pakeisti.

Klasifikacija

Baigiamajame darbe taikomus tyrimo metodus galima suskirstyti į:

  • bendrieji (teoriniai, universalūs) tyrimo metodai baigiamajame darbe;
  • privatūs (empiriniai ar praktiniai) tyrimo metodai baigiamajame darbe.
Mokinys turi suprasti, kokį metodą jis pasirenka ir kodėl. Rašant baigiamąjį darbą taikomų tyrimo metodų nustatyti negalima atsitiktinai.

Pažvelkime į kiekvieną grupę atidžiau, kad pagrįstai pasirinktume tinkamą konkrečios problemos sprendimo būdą.

Teoriniai metodai

Šie metodai yra universalūs ir padeda susisteminti mokslinio darbo faktus.

Rašant baigiamąjį darbą daugiausia naudojami šie metodai.

Analizė

Baigiamajame darbe dažniausiai naudojamas metodas.

Baigiamajame darbe taikomi analizės metodai skirti aprašomo objekto ar reiškinio išskaidymui į požymius ir savybes, siekiant jį konkrečiau ištirti.

Pavyzdžiui, dažnas skirtingų meninių stilių palyginimas, skirtingų markių automobilių charakteristikos ir rašytojų minčių reiškimo stiliai.

Sintezė

Skirtingai nuo ankstesnio metodo, sintezė skirta atskiriems elementams (savybėms, charakteristikoms) sujungti į vieną visumą detalesniam tyrimui.

Šis tyrimo metodas yra gana glaudžiai susijęs su analizės metodu, nes jis visada yra pagrindinis elementas, jungiantis atskirus analizės rezultatus.

Modeliavimas

Modeliavimo metodu tyrimo objektas, kuris egzistuoja tikrovėje, perkeliamas į dirbtinai sukurtą modelį. Tai daroma siekiant sėkmingiau imituoti situacijas ir gauti rezultatus, kuriuos realiai būtų sunku pasiekti.

Analogija

Analogiškai ieškoma daiktų ir reiškinių panašumo pagal tam tikras savybes.

Išskaičiavimas

Dedukcijos metodas leidžia daryti išvadas apie tam tikrus reiškinius ir objektus remiantis duomenimis apie daugybę smulkių (konkrečių) požymių.

Indukcija

Priešingai nei ankstesnis metodas, indukcinis metodas skatina samprotauti nuo bendro paveikslo iki konkrečių taškų.

Apibendrinimas

Apibendrinimo metodas yra šiek tiek panašus į dedukciją. Čia taip pat daroma bendra išvada apie daiktus ar reiškinius remiantis daugybe mažų ženklų.

Ekspertai išskiria:

  • indukcinis apibendrinimas (empirinis) – perėjimas nuo konkretesnių objekto/reiškinio savybių/ypatybių prie bendresnių;
  • analitinis apibendrinimas – perėjimas nuo vienos nuomonės prie kitos mąstymo proceso metu, netaikant empirinės tikrovės.

Klasifikacija

Klasifikavimo metodas apima objekto ar reiškinio padalijimą į grupes pagal tam tikras savybes.

Pagrindinė šio metodo užduotis yra susisteminti ir padaryti informaciją aiškesnę ir lengviau suprantamą.

Jie gali būti klasifikuojami pagal skirtingas savybes. Pavyzdžiui:

  • fizinės savybės (svoris, dydis, tūris);
  • medžiaga (plastikas, medis, metalas, porcelianas);
  • žanrai (skulptūra, tapyba, literatūra);
  • architektūros stiliai.

Jie taip pat gali būti klasifikuojami pagal geopolitinius, chronologinius ir kitus veiksnius.

Abstrakcija

Šis metodas pagrįstas tam tikros reiškinio ar objekto savybės, kurią reikia ištirti kaip tyrimo dalį, specifikacija.

Abstrakcijos esmė – tirti konkrečią tiriamo objekto ar reiškinio savybę, neatsižvelgiant į visas kitas jo savybes.

Abstrakcijos metodas yra vienas svarbiausių ir pagrindinių humanitarinių mokslų baigiamojo darbo tyrimo metodų. Su jo pagalba buvo pažymėti svarbiausi iš pirmo žvilgsnio nematomi dėsniai tokiuose moksluose kaip pedagogika, psichologija ir filosofija.

Geras abstrakcijos pavyzdys yra literatūros skirstymas į didžiulę stilių ir žanrų įvairovę

Formalizavimas

Formalizacijos metodo esmė – reiškinio ar objekto struktūrą ar esmę perteikti simboliniu modeliu, naudojant matematines schemas, formules ir simbolius.

Specifikacija

Analogija

Konkretizavimas suprantamas kaip detalus objekto ar reiškinio tyrimas realiomis gyvenimo sąlygomis.

Analogijos metodo esmė ta, kad žinodami tam tikras objekto ar reiškinio savybes ir charakteristikas, galime nubrėžti tam tikrą liniją kitam objektui ar reiškiniui, panašaus į mūsų tyrimo objektą. Dėl to galime padaryti tam tikras išvadas.

Šis metodas nėra 100% teisingas ir ne visada duoda patikimų rezultatų. Tačiau apskritai jo veiksmingumas yra gana didelis. Dažniausiai jis naudojamas tais atvejais, kai tam tikri objektai ar reiškiniai negali būti tiriami tiesiogiai (pavyzdžiui, tiriant sausumos planetas, nustatant jų savybes, potencialaus Žemės gyventojų apsigyvenimo sąlygas).

Skirtingi mokslai taiko visiškai skirtingus tyrimo metodus. Bet kurioje specialybėje ir mokslo srityje baigiamajame darbe visada bus naudojami bent 2: sintezė ir analitinis tyrimo metodas.

Praktiniai (privatūs) metodai

Konkretūs tyrimo metodai baigiamajame darbe naudojami tiesiogiai renkant konkrečius duomenis apie reiškinį ar objektą. Šie metodai dažnai padeda apibūdinti ir identifikuoti naujus reiškinius ir objektus, rasti modelius ar įrodyti hipotezes.

Dabar susipažinkime su populiariausiais praktiniais metodais rašant baigiamojo darbo projektą.

Stebėjimas

Baigiamajame darbe taikomas stebėjimo metodas pagrįstas objektyviu tikrovės suvokimu, renkant duomenis apie tiriamų objektų savybes ir ryšius.

Palyginimas

Palyginimo metodas laikomas vienu iš populiariausių. Jis naudojamas dviejų ar daugiau tyrimo objektų palyginimui pagal vieną charakteristiką.

Matavimas

Matavimo metodas yra gana tikslus. Jis pagrįstas tam tikrų rodiklių skaitinių verčių nustatymu.

Eksperimentuokite

Eksperimentinis metodas interpretuojamas kaip stebėjimo ar reiškinio atkūrimas tam tikromis sąlygomis.

Eksperimentas gali pasitarnauti ir kaip patirtis, kurios tikslas – patikrinti (paneigti ar patvirtinti) esamas nuostatas. Svarbiausia, kad tyrimo metu būtų du dalykai: įrodymai ir pakartojamumas. Faktas yra tas, kad eksperimento užduotis yra ne tik vizualiai parodyti ar atrasti kokią nors savybę, bet ir sugebėti ją atkurti.

Puikus eksperimento pavyzdys yra Galilėjaus eksperimentas su patrankos sviediniu ir švininiu rutuliu kritimo greičiui nustatyti.

Stebėjimas

Šis metodas atveria bet kokias mokslo žinias, todėl jis yra labai svarbus atliekant bet kokį tyrimą.

Stebėjimo metodo esmė – stebėti tiriamą objektą ir fiksuoti bet kokius svarbius pokyčius ar pozicijas (reakcijas, savybes).

Matavimas

Matavimo metodas yra vienas iš efektyviausių. Kalbame apie bet kokių fizinių tiriamojo objekto parametrų (tūrio, ūgio, svorio, ilgio ir kt.) fiksavimą naudojant matavimo vienetus.

Rezultatas, gautas taikant šį metodą, bus įrašytas skaitine verte.

Modeliavimas

Bendrąja prasme modelis yra struktūrizuotas, sumažintas kažko vaizdas, vieno ar kelių objektų imitacija.

Modeliavimas gali būti:

  • objektyvus (atkuriant atskirą daikto dalį);
  • simbolinė (kai naudojamos formulės, brėžiniai, diagramos ir kt.);
  • mentalinis (atliekant operacijas virtualiame pasaulyje arba mintyse).

Modeliavimas yra būtinas kuriant naujas technologijas, projektuojant automobilius, konstrukcijas ir kt.

Pokalbis ir interviu

Abiejų metodų esmė – surasti asmenį, turintį bet kokios vertingos informacijos apie studijų dalyką.

Daugelis žmonių gali nepastebėti skirtumo tarp pokalbio ir interviu. Pastarasis išsiskiria labiau struktūrizuota ir reglamentuota procedūra: pokalbio metu pašnekovas atsako į aiškiai pateiktus klausimus, kurie buvo parengti iš anksto. Be to, klausimus užduodantis asmuo niekaip nedemonstruoja savo nuomonės.


Pokalbis yra atsitiktinio pobūdžio. Čia abu pokalbio dalyviai gali laisvai reikšti savo nuomonę ir užduoti klausimus, net ir spontaniškai

Apklausa ir anketa

Šie metodai taip pat turi daug bendro. Abiejų esmė yra išankstinis klausimų, į kuriuos reikėtų gauti atsakymus, paruošimas. Paprastai respondentams suteikiama keletas atsakymų variantų, iš kurių jie gali pasirinkti.

Pagrindinis skirtumas tarp apklausos ir anketos yra jos atlikimo forma. Apklausa, kaip taisyklė, gali būti žodinė arba rašytinė. Bet matuoti galima tik raštu arba kompiuterinėje laikmenoje. Dažnai apklausos metu atsakymas gali būti pateiktas grafine forma.

Šių praktinių metodų privalumas diplome yra didelis auditorijos aprėptis. O jei apklausiama daug žmonių, tai tikimybė gauti tikslesnius duomenis yra daug didesnė.

Aprašymas

Ekspertai atkreipia dėmesį į aprašymo metodo panašumą su stebėjimo metodu. Atliekant tyrimą aprašomuoju metodu, fiksuojamas ne tik elgesys ir reiškiniai, bet ir tiriamo objekto išvaizda bei savybės.

Kiti privatūs metodai

Priklausomai nuo studento specializacijos krypties, gali būti naudojami šie privatūs, labai specializuoti tyrimo metodai:

  1. Ekonomika . Analizė: teigiama, normatyvinė, funkcinė, statinė, dinaminė. Ekonominis ir matematinis modeliavimas. Finansinių rodiklių metodas. Ekonominių reiškinių prognozavimo scenarijų metodas. Istorinio ir loginio vienybės metodas. Ekonominių hipotezių konstravimas. Metodas „kiti dalykai lygūs“.
  2. Pedagogika/Psichologija . Mokinių kūrybiškumo produktų studijavimas. Interviu. Pokalbis. Grupių diferenciacijos tyrimas. Dalyvio stebėjimas. Pedagoginiai kontroliniai testai (testavimas). Anketa (apklausa). Range. Mastelio keitimas. Registracija.
  3. Filologija . Analizė: kompozicinė, diskurso, motyvo, intertekstuali, paskirstymo, kontekstinė, semantinė. Kalbinis eksperimentas. Biografinis metodas. Turinio analizė. Leksikografinė statistika. Diferencinė opozicijų analizė. Naratyvinis metodas. Dichotomija. Transformacinė sintezė ir analizė. „Konkrečios literatūros studijos“. Semiotinis metodas.

Kita metodika

Akademikas A.Ya nustatė kiek kitokią disertacijų rašymo metodų sistemą. Jo nuomone, visi metodai skirstomi į humanitarinius ir socialinius-mokslinius.

Humanitarinės metodikos

  • Istorinis- aprašo kultūros istoriją, vadovaudamasis linijinės chronologinės jos įvykių ir reiškinių sekos sudarymo principu.
  • Hermeneutinis- tyrinėja kultūrą, kūrybos metu atskleisdamas (iššifruodamas) jiems būdingas pirmines kultūros reiškinių reikšmes.
  • Fenomenologinis- interpretuoja istorinius kultūros faktus jų pasirodymo stebėtojui požiūriu ir ieško juose prasmių, aktualių už istorinio konteksto ribų.
  • Istorinis-psichologinis- tiria kultūros istorinę dinamiką socialiai sąlygotos sąmonės ir psichinės būsenos joje stabilių stadijų (civilizacinių) tipų identifikavimo požiūriu.
  • Kultūros simbolika ir poststruktūralizmas- eklektiška metodika, interpretuojanti medžiagą pačių studijų autorių dėl įvairių priežasčių nustatytais kontekstiniais rėmais ir traktuojanti ją kaip neišvengiamai nepilną simboliniu ir semantiniu pažinimu.

Socialinės mokslo metodikos

  • Evoliucionizmas yra kultūros istorijos tyrimas iš jos progresuojančios raidos atpažinimo per laipsnišką jos struktūrų (evoliucionizmo šakų; formavimosi teorijos, difuzijos, neoevoliucionizmo, kultūrinio materializmo) komplikaciją.
  • Kultūros dinamikos cikliniai ir banginiai modeliai – kultūrų kaip atskirų „savarankiškų organizmų“ (civilizacijų) ir jose vykstančių procesų kaip uždarų ciklų ar pasikartojančių bangų judėjimo apibūdinimas.
  • Struktūrinis funkcionalizmas – tai kultūrinių ir istorinių procesų aiškinimas kaip funkcinis, sprendžiantis kai kurias imanentines socialines problemas, siekiant patenkinti žmonių interesus ir poreikius.
  • Struktūrizmas – tai kultūros ir istorijos objektų aprašymas materialiųjų ir konceptualių aspektų santykio juose paieškos, kultūros, kaip ženklų sistemos, struktūros analizės.
  • Ribinės metodologijos, apibrėžiančios naujas kultūros ir istorijos mokslo problemines sritis, postmodernizmą.

Kaip rašyti metodus baigiamajame darbe

Puiku! Dabar mes žinome, kokie metodai egzistuoja. Jei pasiseka, net suprantame, kokius metodus galime naudoti savo darbe.

Standartinės kalbos struktūros formuluojant metodiką ir tyrimo metodus:

  • Šis darbas pagrįstas nuostata... metodika,
  • darbas pagrįstas nuostata... metodika,
  • tyrimo metodinis pagrindas/pagrindas buvo ... metodikos nuostatos,
  • Tyrime/darbe buvo naudojami šie metodai..., tyrimo metodai yra... ir kt.

Toliau verta nurodyti, kurie skaičiai nagrinėjo šią problemą. O tyrimo istorijoje galima paminėti istorinį kontekstą, pasakyti, ką naujausiems autoriams pavyko papildyti turimais duomenimis. Nepamirškite paminėti mokslininkų chronologine tvarka!

Apibūdinant tyrimo metodus taip pat naudojamos standartinės konstrukcijos:

  • tyrimas apie... datuojamas...,
  • ... amžiuje ... buvo ištirtos ir išsamiai aprašytos ...,
  • problemos... išspręstos...,
  • didžiulis indėlis į problemos plėtrą... padarė.../dirbo/tyrė/dirbo...,
  • darbas labai svarbus...
  • pastarųjų metų darbai leidžia kalbėti apie...,
  • istorijos patirtis rodo, kad...
  • Šiuo metu dominuojantis požiūris yra...
  • Šis požiūris būdingas...,
  • Šio klausimo nagrinėjimas prasidėjo nuo darbų..., darbuose...,
  • svarbią vietą darbuose... užima... poziciją,
  • Tarp šia kryptimi plėtojamų problemų galime paminėti...,
  • ……. detaliai aprašyta darbuose...,
  • ryšys...parodytas...ir t.t.

Rašydami išvadą turėtumėte sutelkti dėmesį į darbo struktūros apibūdinimą naudojant šias standartines struktūras:

  • visa tai nulėmė darbo struktūrą, kurią sudaro įvadas, ... skyriai, išvados, bibliografija, priedas (pastarasis nurodomas, jei darbas turi priedą);
  • studijų logika, tikslai ir uždaviniai lėmė darbo struktūrą, kuri susideda iš...;
  • įvade bendrai aprašomas darbas, pagrindžiamas temos aktualumas ir socialinė reikšmė, apibrėžiamas tyrimo tikslas, uždaviniai, metodologinis pagrindas ir tyrimo metodai, taip pat trumpai apžvelgiama problemos raida;
  • Pirmasis skyrius skirtas...
  • antrame skyriuje aptariama/kalbama apie..., pirmame skyriuje aptariama..., antras skyrius prasideda..., tada...;
  • išvadoje pateikiamos darbo išvados / išvadoje pateikiamos pagrindinės išvados ir kt.

Darbo metodų aprašymo pavyzdys

Tema: disgrafijos prevencija vaikams, kurių kalba yra neišsivysčiusi

Tyrimo tikslas: nustatyti prielaidas disgrafijai atsirasti vyresnio ikimokyklinio amžiaus vaikams, turintiems OSD ir vaikams be kalbos patologijos.

Pagal tikslą ir suformuotą hipotezę buvo nustatyti šie tyrimo tikslai:

  1. Teorinio ir metodologinio tyrimo problemos aspekto tyrimas remiantis specializuotos literatūros duomenimis.
  2. Teorinis eksperimentinio tyrimo metodologijos pagrindimas ir kūrimas.
  3. Eksperimentinis įvairių žodinės kalbos aspektų ir psichinių procesų bei funkcijų, užtikrinančių rašytinės kalbos formavimąsi, būklės tyrimas, ikimokyklinio amžiaus vaikų, sergančių ODD, nustatytų trūkumų tipologijos nustatymas.
  4. Gautų eksperimentinių duomenų apdorojimas
  5. Diferencijuoto korekcinio ir logopedinio darbo metodinių technikų rinkinio sukūrimas, skirtas vaikų, sergančių SLD, rašytinės kalbos prielaidoms ugdyti.

Atsižvelgdami į numatomą tyrimo tikslą ir uždavinius, nustatėme šiuos metodus:

  1. Pedagoginės, psichologinės ir metodinės literatūros tiriama tema teorinė analizė.
  2. Stebėjimas.
  3. Pokalbis, klausinėjimas.
  4. Vaikų veiklos produktų analizė.
  5. Medicininės ir pedagoginės dokumentacijos studijavimas.
  6. Eksperimentinis metodas, apimantis patvirtinamojo eksperimento atlikimą, gautų duomenų analizę ir apibendrinimą.

Išvada

Tai ne visi metodai, kuriais galima naudotis rašant mokslinius darbus. Tačiau mes bandėme jus supažindinti su populiariausiais ir svarbiausiais.

Rinkdamiesi metodus atminkite: jie turi būti moksliškai pagrįsti ir šiuolaikiški. Pasenusių metodų naudojimas yra nepriimtinas. Be to, metodai turi derėti su tyrimo tikslais, nes kiekvienai individualiai problemai spręsti reikia specifinio metodo.

Ir visiškai gerai, kad tu jų visų nepažįsti. Kodėl, kai yra specialus? Žinoti tokius dalykus – specialistų darbas. O tavo užduotis – iš gyvenimo ir jaunystės gauti viską, ką gali!



Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais!