ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ППП

Интегрированные пакеты программ — по количеству наимено­ваний продуктов немногочисленная, но в вычислительном плане до­вольно мощная и активно развивающаяся часть ПО.

Идея создания интегрированных программных комплексов не но­ва и в той или иной мере была реализована во всех поколениях ЭВМ.

Внимание к этой проблеме объясняется как расширением сферы применения вычислительной техники, так и стремлением фирм-разработчиков программного обеспечения не «потерять» своих кли­ентов с переходом на более совершенные системы обработки данных.

Традиционные, или полносвязанные, интегрированные комплексы представляют собой многофункциональный автономный пакет, в ко­тором в одно целое соединены функции и возможности различных специализированных (проблемно-ориентированных) пакетов, родст­венных в смысле технологии обработки данных на отдельном рабо­чем месте. Типичными представителями таких программ являются пакеты Framework, Symphony, а также пакеты нового поколения Mi­crosoft Word, Lotus Works.

В этих программах происходит интеграция функций редактора текстов, системы управления базами данных и табличного процессо­ра. В целом стоимость такого пакета гораздо ниже суммарной стои­мости аналогичных специализированных пакетов.

В рамках интегрированного пакета обеспечивается связь между данными, однако при этом сужаются возможности каждой компонен­ты по сравнению с аналогичным специализированным пакетом. Ин­терфейс более ранних программ был перегружен различными средст­вами обмена данными и описаниями среды работы, что требовало от пользователя определенных навыков и знаний в части переключения

режимов пакета, форматов данных, принципов хранения и манипули­рования различными типами данных, что, в конечном счете, снижало привлекательность пакетов. В современных пакетах (например, Mi­crosoft Works) этот недостаток изжит: простота интерфейса позволяет применять его без предварительного обучения персонала.

В настоящее время активно реализуется другой подход интегра­ции программных средств: объединение специализированных паке­тов в рамках единой ресурсной базы, обеспечение взаимодействия приложений (программ пакета) на уровне объектов и единого упро­щенного центра-переключения между приложениями. Интеграция в этом случае носит объектно-связанный характер,

Типичные и наиболее мощные пакеты данного типа: Borland Of­fice for Windows, Lotus SmartSuite for Windows, Microsoft Office. В профессиональной редакции этих пакетов присутствуют четыре при­ложения: текстовый редактор, СУБД, табличный процессор, про­граммы демонстрационной графики. Целесообразность создания та­ких пакетов, очевидно, связана с желанием получить дополнитель­ный эффект от интеграции по отношению к простой сумме состав­ляющих его компонент. Этот эффект должен достигаться за счет со­гласованного взаимодействия компонент в процессе работы пользо­вателя. При традиционном подходе к интеграции программ этот вы­игрыш может быть легко сведен на нет отсутствием нужной пользо­вателю функции, присутствующей в специализированном пакете, и необходимостью в пусть небольшом, но дополнительном обучении.

Особенностью нового типа интеграции пакетов является исполь­зование общих ресурсов. Здесь можно выделить четыре основных вида совместного доступа к ресурсам:

- использования утилит, общих для всех программ комплекса. Так, например, утилита проверки орфографии доступна из всех программ пакета;

- применение объектов, которые могут находиться в совместном использовании нескольких программ;

- реализация простого метода перехода (или запуска) из одного приложения к другому;

- реализация построенных на единых принципах средств автомати­зации работы с приложением (макроязыка), что позволяет организо­вать комплексную обработку информации при минимальных затратах на программирование и обучение программированию на языке мак­роопределений.

Поэтому обычно все подпрограммы ППП делаются свободными от ввода-вывода и размер массивов указывается условный. Програм­мы ввода-вывода выполняются в виде отдельного модуля, учиты­вающего особенности внешних носителей конкретной ЭВМ.

В зависимости от структуры ППП модули (в целях экономии па­мяти) могут быть различных структур: простой, оверлейной (или с перекрытием), динамически последовательной, динамически парал­лельной.

В случае простой структуры один модуль содержит все коды, не­обходимые для выполнения конкретной функции, т.е. этот модуль не передает управление другому модулю во время своего выполнения. Он загружается в память как единое целое. При этом не существенно, был ли модуль получен объединением нескольких модулей или с са­мого начала был единым.

Любой модуль в языке ФОРТРАН начинается командой SUBROUTINE и завершает командой RETURN. Это объясняется тем, что любой модуль (подпрограмма) выполняется самостоятельно или используется как часть любой другой программы. Этой программой может быть либо программа старшего уровня (по иерархическому делению), либо управляющая программа.

Программы могут содержать подпрограммы простой структуры. Обращение к ним производится с помощью оператора CALL. Эти подпрограммы очень эффективны по скорости выполнения, посколь­ку не требуют дополнительной загрузки других частей программы. Может оказаться, что памяти ЭВМ недостаточно для размещения всей программы. В этом случае используют оверлейную структуру.

Оверлейная структура обычно представляется в виде дерева. Корнем дерева является сегмент, который всегда находится в опера­тивной памяти. Другие сегменты содержатся в библиотеке на внеш­нем носителе и загружаются в память по мере необходимости. Если сегменты вызываются в одно и то же место памяти, то они называют­ся взаимонеисключающими. Смена сегментов производится под руко­водством корневого сегмента.

Для сложных задач трудно планировать оверлейную структуру. Трудности возрастают, когда выбор сегмента зависит от обрабаты­ваемых данных или число сегментов очень велико. В таких случаях целесообразно использовать динамически последовательные структуры.

Динамически параллельные структуры используются в тех случаях, когда одна подпрограмма или более имеют периоды ожида­ния каких-либо событий (например, завершение операции ввода-вывода) в процессе своего выполнения. Именно в эти периоды может выполняться вторая программа.

Однако планирование параллельных работ является функцио­нально трудным.

Чаще всего в ППП на языке ФОРТРАН используют простую и оверлейную структуру.

В зависимости от возможности повторного использования про­граммы подразделяются на однократно используемые програм­мы и повторно используемые.

Однократно используемые модули хранят данные от предыдуще­го решения, поэтому для повторного решения необходимо вызвать новый модуль в оперативную память. Повторно используемые моду­ли не хранят значения предыдущего решения.

В ППП на языке ФОРТРАН обычно используют повторно исполь­зуемые модули.

Пакеты прикладных программ разрабатываются для широкого круга пользователей, поэтому на их оформление налагаются опреде­ленные требования. Пользователи должны приспосабливать пакет решения задач при различных условиях, часто не предусматриваемых разработчиками пакета. Для этих целей пользователю необходимо иметь данные о назначении пакета и его основной функции, об ЭВМ и ее конфигурации, операционной системе; о составе входных дан­ных, диапазоне изменения выходных результатов; математических методах вычисления; формате ввода-вывода; рабочих процедурах, включая нормальное и аварийное окончание; об ожидаемой точности получаемых результатов и способах проверки точности.

На основе ППП решаются производственные задачи, связанные с планированием и управлением народным хозяйством, поэтому необ­ходимо предусмотреть юридическую ответственность за разработку и эксплуатацию.

Специализированное программное обеспечение разрабатывается для решения задач конкретной предметной области или технологиче­ского производственного процесса. Например, в АСУ производством специальное программное обеспечение представляет собой совокуп­ность программ, предназначенных для решения конкретных задач управления: учета; от­четности; планирования; управления производст­вом; распределения ре­сурсов; кадрового учета; бухгалтерско-финансовой деятельности и т.д.

Задачи специального программного обеспече­ния АСУ могут быть разделены в соответст­вии с уровнями иерар­хии системы (рис. 54). На первом (нижнем) уровне осуществляется сбор данных от первич­ных датчиков и преобра­зователей для непосред­ственного цифрового уп­равления. На этом уров­не программное обеспе­чение содержит прог­раммы опроса датчиков по соответствующему алгоритму, преобразования сигналов к стан­дартной форме (аналого-цифровые преобразователи, преобразователи цифр-код и т.д.).

На втором уровне решаются задачи оптимизации процесса, адап­тивного управления в условиях отсутствия априорной информации, декомпозиции и т.д.

К высшему уровню управления относится информационно-управляющая система административно-хозяйственного управления. На этом уровне решаются задачи перспективного, текущего планиро­вания и управления предприятием.

Существенную долю специального программного обеспечения в таких системах составляют алгоритмы и программы принятия реше­ний.

ЛЕКЦИЯ № 3

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

План: