пр

1.

Лекция 5 тема 2.3

2.

Программным
обеспечением
(ПО)
вычислительной
машины
называют
совокупность программ и сопровождающей
их
документации,
позволяющую
использовать вычислительную машину для
решения задач.
Программное обеспечение должно быть
достаточным для выполнения всех функций,
реализуемых с помощью средств вычислительной
техники.

3.

Программное обеспечение должно
обладать следующими свойствами:
- функциональная достаточность;
- надёжность, восстанавливаемость или
наличие средств выявления ошибок;
- адаптируемость;
- модифицируемость;
- модульность построения;
- удобство эксплуатации.

4.

Программное обеспечение АСУ должно быть
построено таким образом, чтобы отсутствие
отдельных данных не сказывалось на выполнении
функций АСУ, при реализации которых эти данные
не используются.
Программное обеспечение АСУ должно иметь
средства диагностики технических средств АСУ и
контроля на достоверность входной информации.
В программном обеспечении АСУ должны
быть реализованы меры по защите от ошибок при
вводе и обработке информации, обеспечивающие
заданное качество выполнения функций АСУ.

5.

Общее
ПО должно позволять осуществлять
настройки компонентов специального ПО и
дальнейшее развитие ПО без прерывания
процесса его функционирования. Все программы
специального ПО системы должны быть
совместимы между собой и с общим ПО.

6.

ПО подразделяется на общее ПО и
специальное ПО.
Общее ПО – включает в себя ОС-мы и базовое ПО.
Специальное ПО – набор прикладных программ
для определенной области применения.

7.

Компонент – программа, рассматривая как единое
целое, выполняющая законченную функцию и
применяемая самостоятельно или в составе
комплекса.
Комплекс – программа, состоящая из двух или
более компонентов или комплексов, выполняющих
взаимосвязанные
функции
и
применяемая
самостоятельно или в составе другого комплекса.
Прикладные
программы
–
программы,
ориентированные на решение конкретных задач в
различных областях применения.

8.

Пакет прикладных программ – комплекс программ с
документацией, необходимой для его установки и
эксплуатации,
предназначенный
для
решения
определенной задачи или класса задач.
Драйвер
– управляющая программа внешнего
устройства.
Супервизор
– комплекс системных программ,
осуществляющих
централизованную
обработку
прерываний устройств ввода-вывода, схем контроля
процесса,
а
также
управление
выполнением
прикладных
программ,
загрузку
сегментов,
приостановку, обработку запросов на ввод-вывод и т.д.

9.

Фоновая задача – работа, выполняемая в промежутках
между прерываниями задач основных разделов.
Транслятор – программа, преобразующая программу,
записанную на каком-либо языке в набор команд ЭВМ
(машинный язык).
Интерпритатор – построчно переводит в машинные коды
программу.
Компилятор – переводит всю трансляцию с языка высокого
уровня в форму близкую к программе на машинном языке.
Отладчик – программа, предназначенная для отладки
прикладных программ в интерактивном режиме.
Файл – совокупность записей, логически связанных между
собой по обработке. Каждый файл имеет имя и может
занимать определенное место на носителе.

10.

Операционная система (ОС) - это программа,
которая обеспечивает возможность рационального
использования оборудования компьютера удобным для
пользователя образом.
Основные функции ОС:
1 планирование работы процессора;
2 распределение и защита памяти;
3 управление периферийными устройствами(или
устройствами ввода/вывода);
4 обработка внутренних и внешних прерываний;
5 управление данными и библиотеками программ;
6 загрузка и выполнение прикладных программ;
7 интерфейс с пользователем.

11.

Базовая ОС имеет следующие модули:
1 модуль генерации системы, обеспечивающий
настройку системы;
2 резидентный монитор, посредством которого
пользователь вызывает программы в ОС;
3 редактор текста;
4 ассемблер, перемещающий загрузчики;
5 система управления вводом/выводом(это набор
драйверов);
6 программа отладки и диагностики и возможно
транслятор одного из языков высокого уровня.

12.

Однозадачная операционная система (ОС)
реализует пакетный режим выполнения программ.
Например, MS-DOS.
Многозадачная ОС реализует мультипрограммный
режим в одно- и двухпроцессорной вычислительной
системе, кроме этого обеспечивает синхронизацию
задач, организацию контрольных точек и т.д.
Например, Unix, OS/2, Windows.
Мультипроцессорная ОС обеспечивает обработку
задачи несколькими процессорами, работающими на
общую оперативную память и сеть внешних устройств,
причем имеются функции многозадачной ОС.

13.

Математическое обеспечение АСУ – это совокупность экономико-
математических моделей, математических методов и алгоритмов
для решения задач и обработки информации с помощью
вычислительной техники.
К математическому обеспечению АСУ предъявляют следующие
основные требования:
- соответствие используемых математических моделей техникоэкономическому содержанию задач учета, планирования и
управления;
- совместимость математического обеспечения подсистем АСУ
разных уровней и различного функционального назначения;
- модульность построения алгоритмов решения задач, типовой
модуль должны характеризовать повторяемость применения и
стандартность; - однотипность моделей, методов, алгоритмов
решения однородных комплексов задач на различных уровнях
управления;
- гибкость алгоритмов решения однородных задач на всех уровнях
управления и во всех подсистемах.

14.

В состав собственно математического обеспечения
входят:
- экономико-математические модели и алгоритмы
решения задач всех функциональных подсистем АСУ;
- стандартные методы и алгоритмы решения
информационно-логических, экономикостатистических, оптимизационных задач, задач
исследования операций, статистического анализа,
операций с матрицами, векторами и т.п.;
- типовые модели и методы обслуживания АБД,
алгоритмы анализа и синтеза данных;

15.

-
типовые модели и алгоритмы запросноориентированной системы для обслуживания
автоматизированных банков данных;
методы и алгоритмы защиты массивов
информации
от
искажений
и
несанкционированного доступа к данным;
- методы кодирования технико-экономической
информации.

16.

Программное обеспечение АСУ – это совокупность
машинных программ для реализации целей и задач АСУ
и нормального функционирования ее КТС. Оно должно
обеспечивать:
-решение в автоматизированном режиме всех задач
функциональных подсистем АСУ;
- совместимость функционирования одноименных
подсистем разных ступеней АСУ и сопрягаемых подсистем
одного уровня;
- повышение эффективности использования ЭВМ и других
технических средств АСУ вследствие автоматизации
процесса управления прохождением задач и работой
различных технических устройств;
- сокращение сроков и трудоемкости разработки и отладки
машинных программ;
- автоматизацию процедур пользования АБД в запросноответном режиме.

17.

Значение программного обеспечения определяется тем, что в
конечном итоге вся информация в информационных системах
обрабатывается по разработанным программам. Следовательно,
уровень развития и возможности зависят от программного
аппарата системы. При высоком уровне разработки программного
обеспечения достигаются минимальные затраты времени на
решение задач, наиболее полная загрузка всех устройств ЭВМ,
сокращается время и трудоемкость составления и отладки
машинных программ.
Доля трудовых затрат на разработку программного обеспечения в
общем объеме работ по созданию информационных систем
составляет 60–70 %. В развитых системах стоимость его
разработки в 2–3 раза превышает затраты на приобретение
технических
средств.
Высокая
стоимость
разработки
программного обеспечения АСУ связана прежде всего со
спецификой программирования решения задач и с техническими
возможностями применяемых ЭВМ.

18.

Подготовка задачи для решения на ЭВМ является
весьма сложной и включает ряд этапов:
- строгую математическую постановку задачи;
- определение объемов и формы представления
исходных, промежуточных и результативных
данных;
- разработку (или применение готовых) программ
для ввода информации, выполнения расчета и
печати результатов.

19.

1 Внутреннее программное обеспечение (операционная система)
предназначено для автоматизации, управления работой ЭВМ и
сопрягаемых технических средств (управляющие программы), что
повышает производительность ЭВМ и других устройств АСУ,
позволяет автоматизировать разработку, подготовку и отладку
машинных программ (обрабатывающие программы), вследствие
чего сокращается время программирования и улучшается качество
машинных программ.
2 Внешнее программное обеспечение (специальное) включает
систему управления прохождением задач АСУ, пакеты
стандартных и типовых программ (общесистемное обеспечение), а
также библиотеку программ решения всех комплексов задач,
включенных в функциональные подсистемы АСУ.
3 Комплекс программ технического обслуживания (КПТО)
предназначен для отладки и проверки технической исправности
ЭВМ и других устройств, сопряженных с ЭВМ.

20.

21.

Программное обеспечение ИС железнодорожного транспорта в значительной степени определяется характером решаемых технико-экономических задач учета,
планирования и управления. Этим задачам присущи следующие особенности:
- большой объем цифровых и буквенных исходных данных, вводимых в ЭВМ, и
информации, выводимой на печать в виде готовых документов;
- относительно простые алгоритмы обработки данных и небольшой объем
вычислений на единицу вводимой информации;
- сравнительно ограниченное число типовых процедур обработки информации;
- большой удельный вес логических операций; наличие многократных
группировок массивов информации по определенному признаку или их
совокупности;
- взаимозависимость задач по первичной, нормативно-справочной и
промежуточной информации;
- необходимость соблюдения точного технологического графика решения задач в
суточном, декадном и месячном разрезах;
- потребность сбора и передачи по каналам связи значительного объема
информации как со стационарных производственных объектов, так и с подвижного
состава;
- широкое использование различных методов обеспечения достоверности
информации на всех этапах ее регистрации, сбора и обработки, включая разные
методы программно-логического контроля.

22.

К типовым процедурам логической
обработки информационных массивов относят:
- выборку из массива показателей, для которых коды
реквизитов имеют заданные значения или расположены в
заданном интервале, или удовлетворяют некоторому
логическому условию;
- слияние и деление массивов, допускающих дополнение,
замену и исключение записей;
- упорядочение (сортировку) массивов, т.е. расположение
реквизитов в возрастающей или убывающей
последовательности их числовых значений, в порядке
возрастания или убывания номеров, кодов и т.п.;
- формирование нового массива в виде результата
арифметических действий над имеющимися массивами
(одним или несколькими).

23.

ПО включает набор разнообразных средств:
управляющих функционированием ЭВМ;
автоматизирующих процессы разработки
программ; обеспечивающих эксплуатацию ВК;
организующих взаимодействие программных
комплексов при решении задач АСУ.
ПО АСУ делятся на два класса:
- общесистемное ПО;
- прикладное / функциональное / ПО.

24.

Общесистемное программное обеспечение
предназначено для организации вычислительных
процессов, управления и контроля правильности
функционирования ТС, автоматизации процедур
разработки и отладки программ. Большинство средств
общесистемного ПО носит универсальный характер и
может использоваться в различных АСУ, т.к.
практически не зависит от специфики решаемых в АСУ
функциональных задач.
Прикладное ПО предназначено для решения
конкретной задачи данной АСУ. Оно состоит из набора
программ, базирующихся на общесистемном ПО и
учитывающих его особенности и ограничения. В связи
с этим прикладное ПО имеет невысокую
универсальность.

25.

Режим пакетной обработки – потребители не имеют
прямого доступа к ЭВМ. Обработка запросов формируется в
памяти, что сокращает время при переходе от одной
программы к другой. При этом максимально и равномерно
загружается все устройства ЭВМ.
Разделение времени - позволяет предоставить нескольким
пользователям одновременное общение с машинной через
устройства ввода-вывода, т.е. реализуется фактически
индивидуальный режим.
Управление прерыванием задач осуществляется ОС.
Индивидуальный
режим
предусматривает
предоставление
ЭВМ
на
определенное
время
в
распоряжение пользователя. Этот режим наименее
эффективен и применяется только в специальных случаях.