Файл: САПР СУПЕР.doc

Варианты организации ПО САПР разнообразны и зависят от многих факторов, главными из которых являются:

- предметная область, аспекты и уровни создаваемых с помощью ПО описаний проектируемых объектов;

- степень автоматизации отдельных проектных операций и процедур;

- архитектура и состав технических средств, режим функционирования;

- ресурсы, отпущенные на разработку ПО.

Программное обеспечение САПР САУ должно учитывать специфику и ограничения вычислительной среды, в которой эта система функционирует. Тем не менее, существуют достаточно общие свойства программного обеспечения любой САПР САУ, знание которых необходимо как для разработчиков, так и для пользователей САПР.

Программное обеспечение САПР делится на

- системное и базовое,

- прикладное (специальное).

Системное ПО (СПО) предназначено для эффективной организации вычислений на ЭВМ и управления ресурсами. Оно разрабатывается одновременно с разработкой аппаратных средств ЭВМ и поставляется вместе с ним. Системное ПО представлено операционными системами (ОС), которые разрабатываются для различных применений ЭВМ. ОС представляет собой комплекс программ, предназначенных для увеличения производительности (ЭВМ в целом, автоматизации процессов подготовки и отладки программ, создания и ведения баз данных, библиотек) пользователей, облегчения условий труда обслуживающего персонала.

СПО обычно создается для многих приложений и не отражает специфику САПР. СПО осуществляет управление периферийными устройствами, трансляцию программ САПР с языков программирования на внутренний язык машины, организацию и обслуживание архивов САПР, баз данных, интерфейсы с пользователями. К программным продуктам данного класса предъявляются высокие требования по надежности и технологичности работы, удобству и эффективности использования.

Базовое ПО (БПО) – программы, обеспечивающие правильное функционирование прикладных программ. Это ПО разрабатывается и поставляется во многие проектные организации. Типичным примером БПО являются специализированная ОС, СУБД, графические редакторы.

Прикладное ПО (ППО) составляют пакеты прикладных программ (ППП) для выполнения различных проектных процедур. Прикладное ПО, ориентированное на выполнение расчетных процедур собственно САПР САУ, может иметь достаточно разнообразную структурную организацию, но, тем не менее, должно отвечать некоторым общим требованиям. Например, значительная сложность ППО определяет необходимость привлечения к ее разработке большого коллектива специалистов Для придания такому коллективному продукту необходимой надежности, защищенности от возможных ошибок, прикладное ПО должно строиться по модульному принципу с тщательной отработкой межмодульных информационных связей. Массовый характер применения САПР САУ, множественность методов решения и разнообразие задач требуют обеспечения определенной функциональной избыточности ППО, т.е. возможности достижения в рамках САПР одной и той же цели различными путями.

4.2. Структура и назначение системного

ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ САПР

Системное программное обеспечение направлено:

- на создание операционной среды функционирования других программ;

- на обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;

- на проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;

- на выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.).

Системное программное обеспечение имеет следующую структуру:

СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

БАЗОВОЕ ПРОГРАММНОЕ СЕРВИСНОЕ ПРОГРАММНОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Операционная система Программы диагностики

работоспособности

компьютера

Операционная оболочка Антивирусные программы

Сетевая операционная Программы обслуживания

Система дисков

Программы архивирования

данных

Программы обслуживания

сети

4.3. Общая характеристика операционных

СИСТЕМ

Операционной системой называется совокупность программ, управляющих работой ЭВМ, обеспечивающих согласование работы ЭВМ и поступающих в нее заданий пользователей для максимальной загрузки всех устройств ЭВМ и осуществляющая связь ЭВМ с пользователем при решении задач.

Анализ различных существующих ОС показывает, что в их основе реализуются общие принципы, связанные с назначением этой части ПО. Для универсальных ОС ЭВМ общего назначения характерен так называемый мультипрограммный режим коллективного пользования. При этом в памяти ЭВМ одновременно находятся несколько готовых к исполнению программ, обслуживаемых техническими средствами поочередно в режиме разделения времени. Такая организация вычислений вызвана желанием разработчиков ОС максимально повысить производительность ЭВМ в целом за счет снижения или даже полной ликвидации простоев процессора, вызванных подготовкой к счету очередной программы, а также процессов ввода – вывода.

Таким образом, загрузка процессора и средняя его производительность максимально увеличиваются, если в главной памяти ЭВМ имеется одновременно несколько пользовательских программ, готовых к немедленной работе. Каждая из этих программ выступает по отношению к другим в роли конкурента, претендующего на получение в свое распоряжение некоторых ресурсов ЭВМ и, прежде всего, времени центрального процессора. Поэтому важной функцией ОС является задача распределения системных ресурсов между конкурирующими пользователями. Эту функцию выполняет специальная системная программа планирования вычислительного процесса.

В секторе программного обеспечения и операционных систем ведущее положение занимают фирмы IBM, Microsoft, UNISYS, Novell.

Операционные системы для персональных компьютеров делятся на:

- одно- и многозадачные (в зависимости от числа параллельно выполняемых прикладных процессов),

- одно- и многопользовательские (в зависимости от числа пользователей, одновременно работающих с операционной системой),

- непереносимые и переносимые на другие типы компьютеров,

- несетевые и сетевые, обеспечивающие работу в локальной вычислительной сети ЭВМ.

Большое значение сегодня имеет применение 32-разрядных операционных систем для персональных компьютеров:

- OS/2 во всех модификациях (IBM),

- Windows NT во всех модификациях (Microsoft),

- Unix во всех модификациях,

- Next Step 3.2 (Next),

- SCO Open Desktop 3.0 (Santa Cruz Operation)

- Solaris 2.1 (Sunsoft) - x86

- Unix Ware Personal Edition 1.0 (Novell).

ОС состоит из набора программ, которые можно разделить на три группы:

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА-

-УПРАВЛЯЮЩИЕ ПРОГРАММЫ

- ПРОГРАММЫ УПРАВЛЕНИЯ ДАННЫМИ

-ПРОГРАММЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДОСТУПА

В свою очередь управляющие программы делятся на три блока:

УПРАВЛЯЮЩИЕ ПРОГРАММЫ –

- ПРОГРАММЫ НАЧАЛЬНОЙ ЗАГРУЗКИ

- ПРОГРАММЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗАДАНИЯМИ

- ПРОГРАММЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗАДАЧАМИ

Программы начальной загрузки проверяют исправность блоков ЭВМ, загружают ядро операционной системы и настраивают конфигурацию системы. Программа управления заданиями распределяет ресурсы ЭВМ оптимальным образом. Как правило, в качестве критерия выбирается минимум времени простоя центрального процессора. Структурные единицы задания – задачи. Они управляются системой программ, каждая из которых ориентирована на решение конкретной задачи.

В блок программ управления задачами входят:

- супервизор прерываний,

- супервизор задач,

- супервизор ввода – вывода,

- таймер.

Одной из задач является обработка прерываний. Прерывание – это сигнал, генерируемый устройством при возникновении определенной ситуации.

Прерывания могут быть:

- от устройств ввода - вывода,

- из работающей программы,

- прерывания обращения к супервизору,

- прерывания от внешних устройств,

- прерывания от схем контроля.

При получении сигнала прерывания супервизор определяет источник сигнала и передает управление программе обработки прерываний.

Программы управления данными поддерживают файловую систему, выполняя многочисленные функции, связанные с обменом данных между ОЗУ и внешними носителями информации.

Функции блока программ управления данными следующие:

- запись файлов,

- считывание файлов,

- анализ ошибок ввода - вывода,

- восстановление файлов,

- присвоение атрибутов файлов.

Программы обеспечения доступа включают в себя:

- трансляторы,

- драйверы,

- утилиты,

- редактор команд.

Программы обеспечения доступа к вычислительной системе позволяют получать из исходных текстов загрузочные или абсолютные модули программ (транслятор, редактор связей, загрузчик); обеспечивают работу внешних устройств, в частности, дисплея (драйверы); позволяют выводить справочную информацию на монитор или на печать (утилиты); управлять работой ОС через командную строку или из служебных файлов.