Тема 1 Определение и структура системного программного обеспечения

План

1. Программы и программное обеспечение

2. Системное программирование

3. Этапы подготовки программы

Программа – это данные, предназначенные для управления конкретными компонентами системы обработки информации в целях реализации определенного алгоритма.

Программное обеспечение – совокупность программ системы обработки информации и программных продуктов, необходимых для их эксплуатации.

Свойства программного обеспечения: необходимость документирования, эффективность, надежность, возможность сопровождения.

Системная программа – программа, предназначенная для поддержания работоспособности системы обработки информации или повышения эффективности ее использования.

Прикладная программа – программа, предназначенная для решения задачи или класса задач в определенной области применения системы обработки информации.

Программное обеспечение делится на: системное, промежуточное, прикладное.

Управляющая программа – системная программа, реализующая набор функций управления, который включает в себя управление ресурсами и взаимодействие с внешней средой системы обработки информации, восстановление работы системы после проявления неисправностей в технических средствах.

Утилита – программа, предназначенная для оказания услуг общего характера пользователям и обслуживающему персоналу системы обработки информации.

Управляющая программа с набором утилит составляет операционную систему.

Вычислительная система – это совокупность аппаратных и программных средств, функционирующих в единой системе и предназначенных для решения задач определенного класса.

Эксплутационные качества вычислительной системы определяются как свойствами аппаратуры, так и программных компонентов.

 

Рисунок 1

Система программирования – это система, образуемая языком программирования, компилятором или интерпретатором программ, представленных на этом языке, соответствующей документацией, а так же вспомогательными средствами для подготовки программ к форме, пригодной для выполнения.

Программный модуль – программа или фрагмент программы, предназначенный для хранения, трансляции, объединения с другими программными модулями и загрузки в оперативную память.

При выборе модульной структуры должны учитываться функциональность, несвязность и специфичность.

Программа пишется в виде исходного модуля. Исходный модуль -  программный модуль на исходном языке, обрабатываемый транслятором и представляемый для него как целое, достаточное для проведения трансляции.

Первым этапом подготовки программы является обработка ее макропроцессором. Следующим этапом является трансляция. Трансляция – это преобразование программы, представленной на одном языке программирования, в программу на другом языке программирования, в определенном смысле равносильную первой.

Машинный язык – язык программирования, предназначенный для представления программы в форме, позволяющей выполнить ее непосредственно техническими средствами обработки информации.

Трансляторы – общее название для программ, составляющих трансляцию.

Язык Ассемблера – язык программирования, который представляет собой символьную форму машинного языка с рядом возможностей, характерных для языка высокого уровня.

Объектный модуль – программный модуль, полученный в результате трансляции исходного модуля.

Загрузочный модуль – программный модуль, представленный в форме, пригодной для загрузки в оперативную память для выполнения.

Интерпретация – реализация смысла некоторого синтаксически законченного текста, представленного на некотором языке.

Уровень управления физическими ресурсами – программная составляющая вычислительной системы, обеспечивающая предоставление для каждого конкретного физического ресурса интерфейса для использования – драйвер физического ресурса (устройства).

Драйвер физического устройства – программа, основанная на использовании команд управления конкретного физического устройства и предназначенная для организации работы с данным устройством.

Драйвер физического устройства скрывает от пользователя детальные элементы управления конкретным физическим устройством. Драйвер физического устройства ориентирован на конкретные свойства устройства.

На данном уровне иерархии вычислительной системы обеспечивается корректное функционирование и использование физических ресурсов/устройств.

Виртуальное – нечто реально не существующее, не имеющее реальной физической организации.

Логическое/виртуальное устройство (ресурс) – это устройство/ресурс, некоторые эксплутационные характеристики которого (возможно все) реализованы программным образом.

Иерархия логических/виртуальных устройств (ресурсов).

1-й уровень обобщения - драйвер логического устройства определенного типа – обобщает интерфейсы драйверов физических устройств этого типа => унификация обращения.

2-й уровень обобщения - создание логического/виртуального устройства, которому, в конечном счете, соответствует реальное устройство другого типа.

3-й уровень обобщения - реализация логических/виртуальных устройств (ресурсов) базируется на использовании других логических/виртуальных устройств.

Функция управления логическими/виртуальными устройствами (ресурсами) – контроль за созданием и использованием.

На уровне управления логическими ресурсами пользователю предоставляется система команд ЭВМ и интерфейсы к драйверам логических/виртуальных устройств/ресурсов.

Уровни управления физическими и логическими устройствами вычислительной системы обычно составляют операционную систему.

Уровень системы программирования обеспечивает поддержание этапов жизни программы: проектирование, кодирование, тестирование, отладка, изготовление программного продукта.

На данном уровне пользователю предоставляются средства программирования виртуальной машины, основанные на некотором языке программирования и совокупности доступных логических/виртуальных ресурсов.

Уровень прикладных систем ориентирован на решение задач из конкретных прикладных областей.

Одной из основных задач настоящего курса является рассмотрение аппаратных и программных компонентов ВС в их взаимосвязи, в функционировании в единой системе.

Основной проблемой, возникающей как в ЭВМ в отдельности, так и в вычислительной системе в целом является несоответствие производительности основных компонентов друг другу. Так скорость обработки информации ЦП существенно превосходит скорость доступа к ОЗУ. В свою очередь скорость доступа к внешним устройствам существенно ниже этих показателей для ЦП и ОЗУ и т.д. Так как эти компоненты работают в системе, то на первый взгляд итоговая производительность такой системы будет определяться наименее “скоростным” компонентом (то есть заведомо основное влияние на системную производительность будет оказывать скорость доступа к ОЗУ, так как обращения в ОЗУ при работе ЭВМ происходят постоянно).

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: