17467

Программное обеспечение (ПО, software) АИС

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Лекция №4 Программное обеспечение Программное обеспечение ПО software является следующей компонентой обеспечения АИС и разделяется на три группы [6 29 30]: операционные системы operating system ОС; системы программирования application development system software development system СП; ...

Русский

2013-07-01

74.5 KB

26 чел.

Лекция №4 Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО, software) является следующей компонентой обеспечения АИС и разделяется на три группы [6 29, 30]:

  1.  операционные системы — operating system — (ОС);
  2.  системы программирования — application development system, software development system — (СП);
  3.  приложения (application) или пакеты прикладных программ(ППП) — software package.

В исторической последовательности развития программных средств первыми возникли узко ориентированные приложения («программа, предназначенная для вычисления числа л с точностью до 200-го знака», «программа, предназначенная для расчета и печати платежной ведомости» и пр.), затем — системы программирования (первые версии назывались системами автоматизации программирования), наконец появились операционные системы.

Операционная система предназначена для выполнения следующих основных (тесно взаимосвязанных) функций [29]:

управление данными;

управление задачами (заданиями, процессами);

связь с человеком-оператором.

В различных ОС они реализуются в различных масштабах и с помощью разных технических, программных, информационных методов.

Ранние версии OS/360 были ориентированы на пакетную (batch processing) обработку информации — входной поток заданий (на МЛ, МД или перфокартах) подготавливался заранее и поступал в непрерывном режиме. В дальнейшем возникли расширения OS/360/375, допускающие диалоговую обработку данных с терминалов пользователя, последняя из версий (OS SVM) фактически предоставляла в распоряжение пользователя «виртуальную персональную ЭВМ» с полной мощностью вычислительной установки IBM/360/375.

ОС других семейств (поколений), например RSX (для PDP/11 DEC) или Unix, с самого начала ориентировались на интерактивное взаимодействие с пользователями. Относительно Unix следует отметить, что она в настоящее время является самой популярной ОС (если судить не по количеству, а по качеству ЭВМ, а также учесть, что MS DOS функционально является подмножеством Unix).

Широко распространены также системы, разработанные под влиянием концепций UNIX - MS DOS, Windows 95/NT, OS/2.

Система программирования представляет собой инструментальную среду программиста, которая обычно позволяет ему разрабатывать прикладные программы (программировать приложения, разрабатывать приложения), а в более общем случае — и системные компоненты ПО (ОС и СП) для соответствующих ЭВМ и операционных систем. Это совокупность средств разработки программ (языки программирования — ЯП, текстовые редакторы, трансляторы, редакторы связей, библиотеки подпрограмм, утилиты и обслуживающие программы), обеспечивающих автоматизацию составления и отладки программ пользователя. Системы программирования классифицируются, как правило, на [6]:

одноязыковые/многоязыковые. Отличительной особенностью последних является то, что отдельные части (секции, модули или
сегменты) программы могут быть подготовлены на различных ЯП и объединены во время или перед выполнением в единый модуль;

замкнутые/открытые. В последнем случае в систему можно ввести новый входной язык с транслятором, не требуя изменений в системе;

интерпретирующие/компилирующие. В первом случае осуществляется покомандная расшифровка и выполнение инструкций входного языка (в среде данной системы программирования); во втором — подготовка результирующего модуля, который может выполняться на ЭВМ практически независимо от программно-аппаратурной среды.

В системе OS/360 (а также RSX, UNIX) СП имеют многоязыковой открытый характер, являются системными компонентами, входящими в состав ОС (программы, написанные на языках Фортран, Си, Паскаль и пр., после компиляции и сборки без ограничений могут комбинироваться в сложные исполнительные модули и образовывать библиотеки процедур).

В менее развитых системах (типа DOS) СП являются внешним по отношению ОС слоем программных средств и потому разрабатываются и поставляются отдельно. Это приводит к появлению не вполне совместимых разработок, выполненных для одного и того же исходного ЯП (Turbo-C и Quick-C, например), каждая из которых является замкнутой одноязыковой СП.

Отдельно следует отметить системы программирования АИ С (подобные ADABAS, Foxpro, Clipper и пр.), которые занимают промежуточное положение между СП и приложениями и будут рассмотрены ниже.

Приложения включают в себя программные продукты и оболочки систем. Программным продуктом является полностью или частично замкнутый программный комплекс, настроенный на решение одной или нескольких задач — комплексов информационных технологий, ориентированных на обработку (обычно — периодическую) стандартных входных форм и выпуск стандартных выходных документов.

Оболочки информационных систем (системы программирования ИС) представляют собой гибкие программные комплексы, настраиваемые на задачи пользователя. Наиболее распространенными классами данных программных средств являются системы управления базами данных и оболочки автоматизированных информационно-поисковых систем (АИПС).

АИПС (IRS — Information Retrieval System). Вуз-ком смысле под АИПС принято понимать открытый (обычно) или замкнутый (реже) программный продукт, предназначенный для реализации практически большинства функций (см. рис. 1.2) процессов — ввода, обработки, хранения, поиска, представления данных (организованных в записи или документы, находящиеся в БД). В этом смысле часто отождествляют АИПС с АИС, и это трудно оспаривать.

Среди АИПС в узком смысле принято выделять (см. гл. 2):

фактографические системы (отличающиеся фиксированной структурой данных или записей), для разработки которых, как правило, используются СУБД, поддерживающие табличные (реляционные) БД;

документальные системы ('отличающиеся неопределенной или переменной структурой данных или документов), для разработки которых часто (но не обязательно) применяют оболочки АИПС.

В более широком смысле под АИПС подразумеваются также программные оболочки, ориентированные на разработку продуктов типа АИПС (в узком смысле). Это связанно с тем фактом, что пер-вые системы типа СУБД и оболочек АИПС были предложены в 60—70-е гг. фирмой IBM (и сотрудничавшими с ней организациями) и включали в себя:

IMS/360 (Information Management System) — по-видимому, первую реальную СУБД, поддерживавшую иерархическую модель данных (понятие появилось позже, в связи с необходимостью систематизации СУБД), нашедшую достаточно широкое применение (в частности, для информационного обеспечения проекта Apollo, завершившегося, как известно, высадкой граждан США на Луну в 1969 г.);

DPS/360 (Document Processing System) — первый промышленный ППП, предназначенный для реализации документальных АИПС. В дальнейшем путем развития принципов DPS фирмой в 1972 г. был выпущен пакет STAIRS (STorage And Information Retrieval System), предназначенный для диалогового обслуживания множества (удаленных) пользователей;

• 1RMS   (Information   Retrieval   and   Management   System), TEXT-РАС и другие аналогичные пакеты.

Как следует из наименований продуктов, разработчики понимали под АИПС именно ППП-оболочки.

Системы управления базами данных и программирования АИС. Среди различных программных средств данного класса следует различать [5, 6, 30]:

• СУБД в «чистом виде» (IMS, CETOP и пр.);

СУБД с элементами систем программирования АИС (ADABAS/Natural, реже ORACLE);

системы программирования АИС с элементами СУБД (Foxpro, Clipper).

Первый тип фактически относится и к начальному этапу развития систем второго (реже — третьего) типов.

В этом случае СУБД состоит только из системы интерпретации ювов (обращений) из пользовательской программы (call-interface) НИ выборку (корректировку, занесение) информации из (в) БД, при программа написана на одном из универсальных ЯП (Кобол, 1'ортран, Паскаль и пр.), получивших название включающих языков СУБД. Данная система в последующих СУБД (второй тип) получила наименование ядра.

Соглашения о форматах и структурах такого взаимодействия обычно пытаются оформить в виде некоторого формального языка (языка ядра). В частности, вдохновленная успехами в разработке и распространении универсального ЯП PL/1 (Programming Language #1), фирма IBM разработала описание форматов интерфейса пользовательских программ с БД IMS в форме языка DL/1 (Data Language #1), который однако значительного успеха не имел.

Второй тип представляет собой расширение первого в направлении создания универсальной системы разработчика АИС, включающей также специализированные языковые средства. В этом случае СУБД представляет собой совокупность:

специализированных программных средств;

вспомогательных файлов;

управляющих таблиц (иногда находящихся в составе БД,
реже — это файлы ОС).

Система обеспечивает доступ пользователей к БД при соблюдении следующих существенных критериев:

целостность и непротиворечивость данных, описывающих
различные аспекты объектов реального мира;

защита информации от несанкционированного доступа на
чтение/обновление содержимого БД;

установление и поддержание связей между зависимыми дан
ными, удобство их использования.

Третий тип представляют собой (разработанные обычно для ПК) системы, содержащие как элементы непроцедурного типа (язык запросов), так и процедурного (язык программирования) во входном языке, предназначенном для управления данными и обработки информации.

Элементы СУБД здесь также заключаются в наличии:

простейшего словаря данных;

возможностей создания модели предметной области в форме
совокупности таблиц, связанных между собой простейшим
образом;

средств генерации отчетов и управления доступом пользова
телей.

В структурном составе СУБД в двух последних случаях могут быть выделены ядро и среда (рис. 1.9) [5].

Ядро СУБД — программный комплекс (модуль или модули), обеспечивающий непосредственное

выполнение физических опера пни над БД (в ранних системах функции Ядра выполняли программы методов доступа ОС ЭВМ).

Среда — совокупность интерфейсных модулей, обеспечивающих i вязь пользователей с Ядром и через него с БД. Среда включает в i ебя пользовательские интерфейсы и утилиты администратора БД (ЛБД).

Утилиты АБД образуют библиотеку программ обслуживания БД и привилегированном режиме (работа пользовательских средств па-рмллельно утилитам не разрешена) и выполняют основные функции, к которым относятся:

физическая подготовка дисковой памяти к размещению БД;

подготовка справок о составе БД, структуре файлов, количестве данных и занимаемом объеме;

загрузка файла БД из последовательного набора данных ОС;

дозагрузка (расширение существующего файла);

модификация БД: расширение или перемещение физических наборов данных, реорганизация;

модификация файла: добавление новых полей в структуру записи; инвертирование полей или освобождение (превращение инвертированных полей в сканируемые);

выгрузка образа БД для сохранения в архивном наборе данных;

создание и ведение словаря данных и др.

Средства пользователя. Стандартными средствами этого типа, предоставляемыми фирмой-разработчиком, являются следующие:

диалоговые интерфейсы;

генераторы отчетов;

система конструирования и поддержки интерактивных технологий в информационных системах (ЯП АИС).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

54003. Я сохраняю энергию 836.52 KB
  At the end of the lessons students are evaluated and given the hometask to create a group outcome project to be considered by school authority for further long-term implementment and for further its presentation as promotion of eco-consciousness among pupils of the gymnasium.
54004. We are Ukrainians 416.5 KB
  Objectives: to improve skills in speaking, reading, listening, to organize lexical material on the topic. To develop speech reaction, thinking, memory, attention and creativity of pupils, nurture positive attitude to the interlocutor, to bring up the lines of patriotism in pupils, love for his native land, motherland Ukraine.
54005. My family and friends 33.5 KB
  So, you’re right, we’ll talk about our families and friends but I realized that it is a little bit difficult for you to guess the topic of our today’s lesson and I hope next ex. will help you…
54006. SPORT 55 KB
  The equipment you need is skis, boots and poles. Clothes are very important too because they protect you from cold weather. You need a ski-suit, a hat, goggles to protect your eyes, socks, mittens.
54007. На життєві йдучи видноколи, не розтратьте найкращих чуттів, будьте гідні рідної школи, будьте гідні своїх вчителів! 108.5 KB
  Будьте гідні рідної школи Будьте гідні своїх вчителів за творчістю випускників Чернівецької гімназії № 5: Ірини Вільде Ореста Масикевича Володимира Кобилянського Дмитра Загула Тараса Унгуряна Андрія Шкургана Олександра Маслюченка Єлєни Даскал Мета: ознайомити учнів з цікавими фактами життя і творчості майстрів художнього слова які навчались у Чернівецькій гімназії № 5; через художнє слово ввести учнів у чарівний світ поезії; навчити аналізувати поетичні твори; розвивати творчі та комунікативні здібності вміння логічно мислити;...
54008. «The Tsar Bell and the Kunstkammer». Путешествие в Москву и Санкт-Петербург 93 KB
  Write down your home task. Translate the texts «Lake Baikal» and «The Nile» at pages 22, 24 in your workbooks 1; А, В, C, D at page 49 in your textbooks. And please, read the words at page 44 in your textbooks.
54011. МИСТЕЦТВО. (ТЕЛЕБАЧЕННЯ. КІНО. МУЗИКА) 255 KB
  So, it’s better to see than to hear. And I quite side with you. Now let’s watch a short fragment and try to guess what we are going to discuss at today’s lesson. Look at the screen. Unfortunately the extract is in Russian but Russian is just one more foreign language, isn’t it?