Системантика
| Вид материала | Монография |
Содержание4. Структура программно-аппаратных средств 5. Проектирование технических средств 6. Автоматизация процессов проектирования |
4. Структура программно-аппаратных средств
Программы, написанные на языке программирования, при наличии специальных программ (трансляторов) могут быть переведены с помощью ЭВМ на ее конкретный машинный язык.
Дальнейшее усложнение структуры ЭВМ привело к созданию специальных управляющих программ, обеспечивающих организацию и прохождение задач через машины. Последовательное выполнение работ с помощью управляющей программы получило название пакетной обработки.
Параллельно с развитием пакетной обработки были созданы операционные системы, осуществляющие полное подчинение требуемых ресурсов машины одной работе, выполняемой в реальном времени. Впоследствии были созданы управляющие программы, обеспечивающие и пакетную обработку, и работу в реальном времени.
Следующим шагом в развитии операционных систем являются управляющие программы, обеспечивающие работу мультипроцессорных систем и систем с разделением времени.
Под операционной системой в общем случае понимается комплекс программ, предназначенных для улучшения функционирования и расширения применения ЭВМ, автоматизации процесса подготовки и прохождения их на машине, увеличения производительности вычислительной системы и повышения производительности труда обслуживающего персонала.
Современное программное обеспечение ЭВМ отличается сложностью структуры и может включать операционную систему, различные языки и трансляторы с них, тестовые программы контроля и диагностики, набор обслуживающих программ. Упрощенная схема программно-аппаратных средств приведена на рис. 106.
Рис. 106. Упрощенная схема программно-аппаратных средств
Продолжением аппаратных возможностей машины является управляющая программа. По мере удаления от центра зависимость программного обеспечения от аппаратуры уменьшается.
Системы программирования включают языки программирования, трансляторы, редактирующие программы и системы отладки.
Прикладные программы надстраиваются с помощью систем программирования. При этом прикладные программы могут либо разрабатываться непосредственно пользователем, либо представлять собой заранее разработанные пакеты прикладных программ (ППП). Пакеты прикладных программ строятся на базе операционных систем и являются их дальнейшим развитием в конкретном направлении. Все пакеты прикладных программ могут быть разбиты на три группы: пакеты, расширяющие возможности операционных систем; пакеты общего назначения; пакеты, ориентированные на конкретное применение.
Пакеты прикладных программ, расширяющие возможности операционных систем, обеспечивают работу типовых конфигураций многомашинных комплексов, диалоговые системы, системы работы в реальном времени, удаленную пакетную обработку. ППП общего назначения включают набор программ для широкого круга применений, а ППП, ориентированные на конкретное применение, включают в себя обобщенные системы обработки банков данных, ИПС и системы обработки документов.
Для повышения эффективности программирования используются сегментация больших программ на менее крупные, автономная их разработка и объединение перед выполнением или в процессе выполнения. В связи с этим в операционной системе применяется модульный принцип программирования. Каждая программа представляет собой модуль. Несколько модулей могут быть объединены и составить более крупный модуль. Кроме того, модули могут динамически вызывать друг друга.
Программы, записанные на одном из входных языков программирования, представляют собой исходные модули. Они могут представлять собой либо последовательные наборы данных, либо разделы библиотечных наборов данных (библиотек).
5. Проектирование технических средств
Под техническими средствами (ТС) системы понимается комплекс оборудования, обеспечивающий решение функциональных задач системы с заданными параметрами.
Технические средства как изделия представляют собой конкретные единицы оборудования в совокупности с комплектом конструкторской и эксплуатационной документации.
Проектирование технических средств состоит, главным образом, в выборе состава и количества оборудования и компоновка его в систему.
Процесс сопровождения ТС системы заключается в изменении состава, количества и конфигурации технических средств по результатам корректировки задач, ИО и ПО системы или в связи с появлением более совершенных технических средств.
6. Автоматизация процессов проектирования
Под автоматизацией проектирования понимается применение средств вычислительной техники для выполнения операций проектирования. Объектом автоматизации являются процессы, в частности формализуемые операции процессов, а также стандартные и рутинные работы, требующие минимального творческого труда человека.
Целью автоматизации процессов проектирования являются сокращение сроков и повышение качества разрабатываемых систем, повышение производительности труда разработчиков.
Процессы проектирования изделий ИО, ПО, ТС являются типовыми и заключаются в анализе многовариантных решений, выборе оптимального варианта, в подготовке и выпуске конструкторской документации.
Автоматизация проектирования изделий ИО, ПО и ТС включает в себя:
составление программных модулей, имитирующих процессы анализа и синтеза возможных вариантов;
представление конструкторских документов в виде машинных носителей;
исключение или автоматизированное выполнение рутинных ручных операций, связанных со значительным количеством ошибок при их выполнении.
Задачи автоматизации проектирования требуют для своего решения определенных технических, программных и информационных средств.