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

27 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

35552. АНАЛИЗ МЕДИАРЫНКОВ 524 KB
  Существуют ли другие продукты которые будут покупать потребители что ограничит потенциал нового продукта услуги Сила поставщиков или Рыночная власть поставщиков Достаточно ли продукции на рынке Существует ли какойнибудь компонент добавленной стоимости позволяющий конкурировать с другими поставщиками Противостояние существующих производителей или Угроза от существующих конкурентов Сколько компаний борются за рынок Какова в целом позиция конкурентов Какие методы конкуренции используются Угроза новых участников рынка или...
35553. Система управления летательного аппарата (СУЛА) 2.06 MB
  В основе процесса управления лежит информация о задачах управления заданной цели и текущем состоянии системы. В соответствие с эти процесс управления включает следующие основные этапы: получение необходимой информации о задачах управления; получение информации о текущем состоянии объекта управления ЛА; анализ полученной информации и выработку решения управляющего воздействия; реализацию принятого решения. Из этих же элементов состоит процесс управления ЛА.
35554. Эстетика 2.1 MB
  Такой подход позволяющий уйти от умозрительных схем избежать схоластичности эстетических суждений сопровождает рассмотрение содержания основных эстетических категорий искусства художественного сознания художественного образа художественного стиля художественной композиции художественного содержания и формы художественного творчества и других в процессе их исторического становления. Синтез исторического и теоретического примененный к эстетическому знанию оказывается по убеждению автора наиболее продуктивным в учебном и...
35555. БИОМЕДИЦИНСКАЯ ЭТИКА 1.36 MB
  Медицинские вмешательства в репродукцию человека. Это не значит что они удалены от повседневной жизни рядового человека и представляют интерес только для специалистов. Ознакомиться с основными этическими документами: Конвенция о правах человека и биомедицине Клятва Гиппократа Клятва российского врача. Тексты: Конвенция о правах человека и биомедицине Клятва Гиппократа Клятва российского врача.
35556. Турбины теплоэлектростанций 2.94 MB
  Построение процесса расширения пара в турбине в hsкоординатах. Построение процесса расширения пара для конденсационной турбины. Построение процесса расширения пара для теплофикационной турбины. Определение расчетного расхода пара на турбину.
35557. ВОСТОК/ЗАПАД. Региональные подсистемы и региональные проблемы международных отношений 2.68 MB
  Пространственные границы таких систем носят вполне условный характер. Подсистемы Европы или АзиатскоТихоокеанского региона хотя и отличаются характером своих отношений со средой однако не только существуют в реальности но и имеют некоторые пространственные границы часто весьма условные. Уолтца стал фактически общепринятым в науке о международных отношениях пусть в некоторых странах он напрямую и не ассоциировался с его именем подход М. Под глобализацией здесь и далее понимается возникновение новой системы мирового хозяйствования...
35558. Введение в систему MathCAD 4.95 MB
  Основы работы с MathCAD Решение уравнений средствами Mathcad Наиболее подходящей для этой цели является одна из самых мощных и эффективных математических систем MathCAD которая занимает особое место среди множества таких систем Matlab Maple Mathematica и др.
35559. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗНОСТНЫХ УРАВНЕНИЙ 2.4 MB
  Разностные уравнения (другие названия: уравнения в конечных разностях; возвратные последовательности) по своим свойствам и области применения очень близки к дифференциальным уравнениям. Отличие состоит в том, что дифференциальные уравнения связывают значение функции и производных от нее в один и тот же момент времени
35560. Доменные фурмы. Снижение потерь тепла от горячего дутья через внутренний конус (стакан) фурмы 616.5 KB
  В работах сообщается об успешной эксплуатации фурм с внутренними конусами из углеродистых и легированных сталей. О снижении теплопотерь от стальных конусов говорит тот факт [30] что замена материала внутреннего конуса толщина стенки 10 мм с меди на углеродистую и легированную сталь приводит к повышению температуры поверхности конуса со стороны горячего дутья со 108 до 300 и 5600С соответственно. Но со временем сложилось мнение [5] что конструкции фурм со стальными внутренними конусами недолговечны так как испытывая ударные...