<<
>>

1.1.3. Место информационных и расчетных задач в составе программного обеспечения ЭВМ

Согласно определению, данному в п. 1.1.1, АИС представ­ляет собой совокупность трех взаимосвязанных компонент: технических средств, программных средств и организацион­ных мероприятий. Под техническими средствами понимаются ЭВМ, устройства ввода и вывода информации (дисплеи, пе­чатающие устройства, графопостроители, сканеры, плотте­ры, мониторы и т.
д.), устройства долговременного хранения информации (накопители на магнитной ленте или магнитном диске), сетевое оборудование и каналы связи. Технические средства АИС сами по себе не в состоянии решить какой- либо задачи. Для того чтобы АИС начала функционировать, в ЭВМ необходимо ввести программу, описывающую алго­ритм работы технических средств по переработке информа­ции в интересах решения конкретной практической задачи.

Совокупность математических методов, алгоритмических языков и алгоритмов, характеризующих логические и мате­матические возможности ЭВМ, называется математическим обеспечением ЭВМ. Алгоритмы, входящие в математическое обеспечение, реализуются в ЭВМ или аппаратно, или про­граммно. Аппаратная реализация алгоритмов предполагает наличие в составе ЭВМ технических устройств, преобразую­щих входные сигналы в выходные по жесткому, неизменяе­мому алгоритму.

Комплекс программ, описаний и инструкций, обеспечи­вающих создание и отладку программ и решение задач на ЭВМ, называется программным обеспечением ЭВМ. По су­ществу, программное обеспечение — это записанное на вход­ном языке ЭВМ математическое обеспечение ЭВМ. Одно и то же математическое обеспечение может быть реализовано для различных типов ЭВМ различным программным обеспе­чением.

Поскольку математические методы и алгоритмы нераз­рывно связаны с программами, их реализующими, на прак­тике вместо терминов "математическое обеспечение" и "про­граммное обеспечение" часто используется термин "матема­тическое и программное обеспечение" (МПО).

При анализе состава МПО ЭВМ будем вести речь о про­граммном обеспечении (ПО), имея в виду, что аналогичный состав имеет и соответствующее математическое обеспечение.

Вариант типовой структуры программного обеспечения ЭВМ представлен на рис. 1.1.2 [53, 54].

Программное обеспечение ЭВМ состоит из двух частей: общего программного обеспечения (ОПО) и специального про­граммного обеспечения (СПО).

Рис. 1.1.2. Структура программного обеспечения ЭВМ (АИС)


Общее программное обеспечение представляет собой ком­плекс программ, предназначенных для обеспечения работы ЭВМ в различных режимах и снижения трудоемкости созда­ния и отладки программ пользователей.

Основные функции ОПО сводятся к следующим:

♦ автоматическое управление вычислительным процес­сом в различных режимах работы ЭВМ при минималь­ном вмешательстве оператора, программиста, конеч­ного пользователя в этот процесс;

♦ обеспечение возможности подготовки программ к ре­шению на ЭВМ с помощью средств автоматизации про­граммирования;

♦ рациональное распределение ресурсов ЭВМ при одно­временном решении нескольких задач, что значитель­но повышает эффективность использования ЭВМ;

♦ разграничение доступа различных пользователей к дан­ным, хранимым и обрабатываемым в ЭВМ и обеспече­ние защиты данных;

♦ контроль, диагностика и локализация неисправностей ЭВМ и т.

д.

По назначению и функциональным особенностям ОПО делится на две взаимосвязанные части: общее системное программное обеспечение (ОСПО) и общее прикладное про­граммное обеспечение (ОППО).

В состав ОСПО входят операционная система (ОС), сис­темы программирования (СП) и программы контроля и диаг­ностики состояния ЭВМ,

Операционной системой называется комплекс программ, осуществляющих управление вычислительным процессом, обеспечивающих связь пользователя с ЭВМ на этапах запус­ка задач и реализующих наиболее общие алгоритмы обра­ботки информации на данной ЭВМ. Главная функция ОС — обеспечение эффективной работы ЭВМ и всех внешних уст­ройств (дисплеев, устройств ввода, вывода и т. д.) в различ­ных режимах работы.

Под режимом работы понимается способ организации выполнения в ЭВМ задания или нескольких заданий одновре­менно. Основными режимами работы являются: монопольный, многопрограммный (мультипрограммный) и режим разделе­ния времени.

В монопольном режиме все устройства ЭВМ заняты вы­полнением только одного задания, являющегося основной единицей работы ЭВМ. Задание может включать несколько пунктов, выполняемых ОС последовательно. Например, за­дание может включать:

♦ трансляцию программы;

♦ компоновку оттранслированной программы;

♦ запуск программы на счет.

При монопольном режиме все ресурсы ЭВМ использу­ются по мере надобности для отработки очередного пункта задания. С точки зрения загрузки ЭВМ этот режим наименее эффективен, так как в процессе обработки одного задания различные устройства ЭВМ работают с неодинаковой нагруз­кой или вообще простаивают значительную часть времени. Однако этот режим наиболее удобен для пользователя, так как время решения задачи при этом минимально. В настоя­щее время монопольный режим наиболее широко использу­ется в микроЭВМ (прежде всего персональных ЭВМ).

Для увеличения производительности и эффективности использования ЭВМ за счет организации параллельной рабо­ты основных устройств ЭВМ применяется мультипрограмм­ный режим работы.

В этом режиме ОС принимает к исполнению сразу не­сколько заданий. При достаточно большом количестве одно­временно находящихся в памяти ЭВМ заданий этот режим обеспечивает практически полную загрузку всех устройств ЭВМ.

Мультипрограммный режим является основным в работе ЭВМ серий ЕС и СМ (такие ЭВМ по-прежнему используются весьма широко). Кроме того, он находит частичное примене­ние и в персональных ЭВМ высокой производительности, что позволяет пользователю одновременно ввести в ЭВМ несколь­ко заданий. Применение мультипрограммного режима на "боль­ших" ЭВМ позволило обеспечить пакетную обработку задач, при которой пользователи передавали задание оператору, опе­ратор формировал пакеты этих заданий, пропускал их через ЭВМ и затем возвращал пользователям результаты решения сразу по всем заданиям, составляющим очередной пакет.

Пакетная обработка заданий позволяет существенно по­высить эффективность работы ЭВМ, но крайне неудобна для пользователя, поскольку он связан с ЭВМ не непосредствен­но, а через оператора. Наличие этого промежуточного звена приводит к существенному увеличению суммарного времени решения задачи на ЭВМ.

Для приближения пользователя к ЭВМ и устранения опе­ратора как промежуточного звена между пользователем и ЭВМ были созданы ОС, реализующие особый вид мультипрограмм­ного режима — режима разделения времени. Основным сред­ством связи пользователей с ЭВМ стали дисплеи. Реализация режима разделения времени приводит к тому, что пользова­тели получают связь с ЭВМ поочередно на небольшой проме­жуток времени. Если этот промежуток времени невелик и не­велико количество одновременно работающих пользователей, то каждый работающий пользователь не будет ощущать пре­рывистой связи с ЭВМ. Таким образом, создается впечатле­ние, что пользователь работает один на некоторой вообража­емой ЭВМ.

Недостатком режима разделения времени является умень­шение скорости вычислений пропорционально числу одно­временно работающих пользователей. Однако, несмотря на этот недостаток, режим разделения времени является основ­ным режимом работы всех современных ЭВМ, обслуживаю­щих несколько пользователей.

Основными элементами ОС являются процессор языка управления, супервизор и файловая система.

Процессор языка управления представляет собой програм­му, предназначенную для распознавания и преобразования команд пользователя и оператора ЭВМ в машинное представ­ление с целью их последующей обработки.

Основными функциями супервизора являются следующие: контроль загруженности различных устройств ЭВМ задания­ми, распределение оперативной памяти между заданиями, защита одновременно решаемых заданий (задач) друг относи­тельно друга, запуск операций ввода-вывода и т. д. По своему месту в программном обеспечении ЭВМ супервизор занимает положение посредника между аппаратным обеспечением ЭВМ и всем другим программным обеспечением машины.

Файловая система образуется программами, которые поддерживают ведение всей совокупности файлов (наборов данных) в ЭВМ. Основными функциями этой системы явля­ются: поиск требуемых файлов, модификация информации в файлах, перемещение файлов, копирование файлов, удале­ние файлов.

Системы программирования предназначены для обеспе­чения создания и отладки программ пользователей, написан­ных на каком-либо языке программирования (ПАСКАЛЬ, С, С++, ФОРТРАН и т. д.). В настоящее время для этих целей широко используются так называемые среды программиро­вания (разработки программ) — например, продукты фирмы Borland DELPHI или Builder С++, позволяющие быстро со­здавать качественные приложения.

Программы контроля и диагностики состояния ЭВМ предназначены для осуществления непрерывного контроля работы основных устройств ЭВМ, а также поиска неисправ­ных блоков и узлов ЭВМ в случае обнаружения отказов или устойчивых сбоев.

Общее прикладное программное обеспечение включает: пакеты прикладных программ, системы управления базами данных, интеграторы и другие (подобные) прикладные про­граммные системы. Особенностью объектов ОППО является то, что эти средства не требуют от пользователей при реше­нии ими конкретных практических задач на ЭВМ проведения операций, связанных с программированием.

Под пакетами прикладных программ (ППП) понимается совокупность готовых к решению программ, объединяемых в пакет по единому содержательному признаку с помощью до­полнительной управляющей программы. Данная программа автоматизирует и упрощает стандартную схему использова­ния готовых программ на ЭВМ. Основными функциями управ­ляющей программы являются следующие: поддержание диа­логовой (дружественной) формы получения информации от пользователя (обычно это режим меню), вызов соответству­ющих программ из пакета с целью решения ими содержа­тельных задач, поставленных пользователем, выдача пользо­вателю выходных данных по решенным задачам в удобной форме.

В настоящее время ППП наряду с системами управления базами данных являются самой распространенной формой прикладного программного продукта для массового пользо­вателя. Среди ППП выделяются пакеты трех типов: проблем­но-ориентированные, интегрированные и инструментальные.

ППП первого типа структурно являются наиболее про­стыми. Они состоят из программ, которые нацелены на реше­ние фиксированного числа задач из относительно узкой пред­метной области. При этом каждой частной задаче соответ­ствует вполне определенная программа ее решения. В функ­ции управляющей программы входит распознавание в запро­се пользователя имени и атрибутов той задачи, которую он выбирает для решения, и запуск соответствующей програм­мы на исполнение.

Интегрированные пакеты программ являются расшире­нием ППП первого типа путем их наращивания такими про­граммами, которые автоматизируют все (или большинство) сопутствующие операции, выполняемые лицом, пользующим­ся пакетом. К числу указанных программ чаще всего отно­сятся текстовый редактор, система управления базами дан­ных, графический редактор, реже — электронная таблица и другие. В отличие от самостоятельных версий этих программ данные версии названных программ носят упрощенный ха­рактер, достаточный лишь для решения задач из соответ­ствующей предметной области.

Инструментальные пакеты программ отличаются от рас­смотренных выше двух типов ППП отсутствием в них про­грамм, строго ориентированных на решение конкретных прак­тических задач. Данные пакеты состоят из программ, каждая из которых может рассматриваться как необходимый элемент решения задач из некоторой предметной области. Таким об­разом, при использовании данных ППП пользователь в своем запросе указывает структуру элементов, которая реализует прикладную задачу. Управляющая программа пакета на осно­ве заданной структуры элементов создает соответствующую рабочую программу решения требуемой прикладной задачи и затем передает ей управление. В последнее время появились так называемые интеллектуальные ППП, которые будут рассмотрены в четвертой главе настоящего учебника.

Объекты ОПО, как правило, поставляются промышлен­ностью совместно с ЭВМ. Оно носит универсальный харак­тер в том смысле, что позволяет создать любую программу, совместимую с аппаратными и вычислительными возможнос­тями конкретной ЭВМ, и провести на ней расчеты. ОПО по существу является инструментом создания СПО — комплек­са программ, предназначенных для решения конкретных уп­равленческих, исследовательских или производственных за­дач. Конкретное содержание СПО полностью определяет вид конкретной АИС ВН и, конечно, зависит от ее типа.

Специальное программное обеспечение, так же как и ОПО, как правило, состоит из двух частей: специального системно­го программного обеспечения (ССПО) и специального приклад­ного программного обеспечения (СППО). ССПО выполняет в АИС ВН функции, аналогичные функциям ОС в ОПО.

Необходимость ССПО в вычислительных комплексах во­енного назначения обусловливается двумя причинами: обес­печением требования поддержки особых (специальных) ре­жимов проведения вычислительных работ в этих комплек­сах; необходимостью управления функционированием специ­альных устройств.

Специальное прикладное программное обеспечение пред­ставляет собой комплекс программ, каждая из которых реа­лизует тот или иной алгоритм переработки информации. Дан­ные программы принято называть задачами и, хотя это на­звание нельзя признать удачным, оно в настоящее время является общепринятым. Задачи являются основными элемен­тами АИС, в том числе и экономического назначения, по­скольку они определяют ее возможности как средства авто­матизации деятельности должностных лиц при управлении персоналом.

В дальнейшем в учебнике будут более подробно рассмот­рены вопросы создания и использования СППО как основного элемента АИС.

<< | >>
Источник: Балдин К. В., Уткин В. Б.. Информационные системы в экономике: Учебник. — 5-е изд. — М.: Издательско-торго- вая корпорация «Дашков и К0», — 395 с.. 2008

Еще по теме 1.1.3. Место информационных и расчетных задач в составе программного обеспечения ЭВМ:

  1. 3 .РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АРМ «ВАЛЮТНЫЙ КАССИР» В СОСТАВЕ СИСТЕМЫ «ОБМЕННЫЙ ПУНКТ»
  2. 1.6.1. Жизненный цикл программного обеспечения информационной системы
  3. 8.3. Программное обеспечение автоматизированных информационных технологий аудиторской деятельности
  4. 1.2. Основы проектирования элементов программного обеспечения информационных систем
  5. 1.1.4. Классификация информационных и расчетных задач
  6. 1.2.1. Основные требования к информационным, расчетным задачам и их комплексам
  7. 1.4.3. Оперативное описание информационных и расчетных задач
  8. 1.2.2. Принципы разработки информационных, расчетных задач и их комплексов
  9. 1.2.4. Порядок внедрения информационных, расчетных задач и их комплексов
  10. 1.2.3. Содержание работ на этапах создания информационных, расчетных задач и их комплексов
  11. 1.2.5. Порядок использования информационных, расчетных задач и их комплексов в практике работы органа управления
  12. 49. Место банка в расчетных правоотношениях. Субъекты расчетных отношений
  13. Подсистема «Программно-математическое обеспечение АИС»
  14. Программное обеспечение
  15. 8.2.6.2. Выбор стандартного программного обеспечения
  16. 3.5. ИНФОРМАЦИОННОЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРСОНАЛОМ3.5.1. Информационное обеспечение системы управления персоналом организации
  17. 6.4. Программное обеспечение финансовых решений