Програмное обеспечение ЭВМ

Таким образом, современные универсальные ОС можно  охарактеризовать, прежде всего, как

- использующие  файловые системы (с универсальным  механизмом доступа к данным),

- многопользовательские  (с разделением полномочий),

- многозадачные (с разделением времени).

              2. Особенности состава технических  средств ЭВМ учитываются комплексом  программ технического обслуживания (КПТО). Этот комплекс включает  в свой состав наладочные, проверочные  и диагностические тест-программы.

Наладочные программы обеспечивают автономную настройку и проверку отдельных устройств ЭВМ. Обычно они функционально независимы от программ ОС. Проверочные тест-программы предназначены для периодически проводимых проверок правильности функционирования устройств, например после включения их в работу. Диагностические программы используются в тех случаях, когда необходимо классифицировать отказ оборудования и локализовать место неисправности. Инициирование работы этих программ осуществляется обычно модулями ОС после фиксации сбоев и отказов аппаратуры контроля.

Проверочные тест-программы  занимают особое место в КПТО. Их выполнение непосредственно перед  вычислениями позволяет убедиться  в исправности технических средств  системы, а значит, повысить достоверность  результатов обработки данных.

Помимо контроля работоспособности, они могут отразить, насколько эффективно используются ресурсы, и осуществить их перераспределение.

               3. Важной частью ПО является  система документации, хотя она  и не является программным продуктом. СД предназначается для изучения программных средств, она определяет порядок их использования, устанавливает требования и правила разработки новых программных компонентов и особенности их включения в состав ОПО или СПО.

               4. Прямое использование команд ОС требует от пользователя определенных знаний и специальной компьютерной подготовки, сосредоточенности, точности и внимания. Этот вид работ отличается трудоемкостью и чреват появлением ошибок в работе оператора. Поэтому на практике пользователи, как правило, работают не напрямую с ОС, а через командные системы - пакеты программ, дополняющие возможности ОС (ППос).

              5. К системам (или средствам) автоматизации  программирования (САП) относят языки  программирования, языковые трансляторы, редакторы, средства отладки и другие вспомогательные программы.

Языки программирования служат средством передачи информации, средством записи текстов исходных программ.

В настоящее  время известно несколько сотен  языков программирования, которые используют пользователи при разработке своих заданий.

Вместе с  тем число интенсивно применяемых  языков программирования относительно невелико. Для каждого класса ЭВМ  всегда существует несколько таких  языков, ориентированных на определенные виды обработки информации, на уровень подготовки пользователей в области программирования. При выборе языка программирования пользователь должен учитывать, что описание алгоритма решаемой задачи можно выполнить на любом алгоритмическом языке в силу его универсальности. Однако изобразительные средства языков очень сильно отличаются, и задача выбора заключается в том, чтобы выбранный язык наилучшим образом соответствовал требуемым процедурам обработки данных в задании пользователя. Различают три уровня пользователей, работающих с языковыми средствами: полъзователи-прикладники, системные программисты и инженерно-технический персонал, обеспечивающий техническое обслуживание ЭВМ. Каждая категория пользователей использует определенный набор языков.

Важнейшими  характеристиками языка являются трудоемкость программирования и качество получаемого программного продукта. Качество программ определяется длиной программ (количеством машинных команд или емкостью памяти, необходимой для хранения программ), а также временем выполнения этих программ. Для языков различного уровня эти характеристики взаимосвязаны. Чем выше уровень языка, тем меньше трудоемкость программирования, но тем сложнее средства САП (трансляторы, средства отладки и др.), привлекаемые для получения машинных программ, тем ниже качество генерируемых программных продуктов.

Рис.2 Классификация  языков программирования

Машинные языки  современных ЭВМ практически  не используются для программирования даже программистами-профессионалами  из-за чрезмерной трудоемкости процесса разработки программ. В редких случаях их используют инженерно-технические работники вычислительных центров для проверок работы устройств и блоков ЭВМ, для выяснения нестандартных, нештатных ситуаций, когда другими средствами не удается выявить причины их появления.

Особое место  имеют машинно-ориентированные языки (язык Ассемблер, автокоды, языки символического кодирования и др.). Несмотря на высокую  трудоемкость, ими часто пользуются профессиональные системные программисты, например при разработке программ общего или специального ПО, особенно в тех случаях, когда эти программы должны быть максимально компактными и быстродействующими.

Из процедурно-ориентированных  языков широко известны языки Basic, Pascal, Ада, Си и др. Спектр языков этой группы очень широк, и среди них существует определенная иерархия. Считается, что язык Basic предназначается для начинающих программистов, язык Pascal -язык для студентов, это язык "правильного", классического программирования, язык СИ - язык квалифицированных программистов и т.д.

Этапы при программировании:

1. Постановка задачи
2. Выбор средства разработки
3. Выбор метода решения
4. Разработка алгоритма решения задачи
5. Кодирование средствами выбранного языка
6. Верификация и проверка (аналитическая проверка)
7. Тестирование (практическая проверка)
8. Отладка
9. Разработка на документации
10. Опытная эксплуатация
11. Коммерческая эксплуатация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Иерархия программных средств ЭВМ

 

По мере развития ЭВМ и ВС программное обеспечение  постоянно усложняется по своей  структуре и составу программных  модулей.

Программное обеспечение  современных ЭВМ и ВС строится по иерархическому модульному принципу. Это обеспечивает возможность адаптации  ЭВМ и ВС к конкретным условиям применения, открытость системы для  расширения состава предоставляемых  услуг, способность систем к совершенствованию, наращиванию мощности и т.д.

Программные модули ПО, относящиеся к различным подсистемам, представляют для пользователя своеобразную иерархию программных компонентов, используемую им при решении своих  задач.

 

Рис.3 Иерархия программных средств ЭВМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

            Первые электронные вычислительные  машины появились всего лишь 60 лет тому назад. За это время  микроэлектроника, вычислительная  техника и вся индустрия информатики  стали одними из основных составляющих мирового научно-технического прогресса. Влияние вычислительной техники на все сферы деятельности человека продолжает расширяться вширь и вглубь. В настоящее время ЭВМ используются не только для выполнения сложных расчетов, но и в управлении производственными процессами, в образовании, здравоохранении, экологии и т.д. Это объясняется тем, что ЭВМ способны обрабатывать любые виды информации: числовую, текстовую, табличную, графическую, видео, звуковую.

В ЭВМ продолжается усложнение технических и программных  структур (иерархия управления средствами, увеличение их количества). Следует отметить заметное повышение “интеллектуальности” машин. Программное обеспечение этих машин создает дружественную среду общения человека и компьютера. Оно, с одной стороны, управляет процессом обработки информации, а с другой - создает необходимый сервис для пользователя, снижая трудоемкость его рутинной работы и предоставляя ему возможность больше внимания уделять творчеству.

По мнению исследователей, машины следующего столетия будут иметь встроенный в них искусственный интеллект, что позволит пользователям обращаться к машинам (системам) на естественном языке, вводить и обрабатывать тексты, документы, иллюстрации, создавать системы обработки знаний и т.д. Все это приводит к необходимости разработки сложного, многоэшелонного иерархического программного обеспечения систем обработки данных.

 

 

 

 

Список используемой литературы

 

1. Конспект лекций по курсу «Вычислительные машины, системы и сети» – МАДИ 2012 – 2013 гг.
2. Воройский Ф.С. «Информатика. Новый систематизированный толковый словарь» - М., Физматлит, 2003
3. Мелехин В.Ф. «Вычислительные машины, системы и сети» - М., Академия, 2007
4. Шиндер Д.Л. «Основы вычислительных сетей» - М., ИД «Питер», 2005