23.Программалық қамсыздандыруды жасау методологиясының даму тарихы

Қазіргі заманда программалық қамсыздандырудың күрделенуіне орай жаңа компьютерлік инженерия (SOFT WARE Engineering) деп аталатын ғылыми пәннің пайда болуына әкелді. Оның негізгі мақсаты күрделі ПЖ/ді құрудың тиімді әдістерін жасау болып табылады. Программалық қамсыздандыруды жасаудың бірінші бағыты болып табылатын объектіге бейімделген методологиясы 80-жылдардың соңында қарқынды түрде дами бастады. 1997 ж OMG (Object Menegement Group) бірқатар танымал методолгия/ң бірігуі нәтижесінде пайда болған UML тілін объектіге бейімделген модельдеу тілінің стандарты ретінде қабыл/ды. Сонымен қатар объектіге бейімделген тұрғыда жасау методологиясы ретінде ТУЖ/н жасау үшін арналған ROOM методологиясы да қолданылды. Аталған методологиямен қатар бір мезгілде соңғы 20 жылда ITU халықаралық комитеті телеком/қ жүйелерді жасаудың (2-бағыт) SDL, MSC стандарттарын дамыту мақсатында жүргізу үстінде. Олармен бірге 70-жылдардан бастап ПҚ/ды құрылымдық тұрғыда жасаудың 3-бағыт SADT ж/е IDEF стандарттар, Иордан әдісі түріндегі методолгиялары дами бастады. Қазіргі кезде бұл методологиялар АЖ/лер жасау саласында тұрақталып, жүйелерді талдаудың тиімді әдісі ретінде кеңінен қолданылып келеді. Объектіге бейімделген Real методологиясы негізінен UML, SDL ж/е ROOM метод/на негізделіп, осы метод/ң интеграциялық тенденциясын сипаттайды. Real мет/на объектіге бейімделген тұрғыдағы мет/ң стандартты мүмкіндіктеріне қоса ПҚ/ң екі арнайы – АЖ/лер ж/е ТУЖ/р салаларына бағытталған қосымша мүмкіндіктері қосылған. Real мет/сы осы облыстардың программалық құралдарының барлық мүмкіндіктерін қамти алмайды. Сонымен қатар қазіргі кездегі локальді ж/е глобальді ақпараттық желілердің даму деңгейі ж/е ПҚ күрделілігінің өсуіне байланысты АЖ/р саласында клиент/сервер технологиясы кеңінен танымал бола бастады, яғни көптеген АЖ/р ТУЖ/н жасау метод/на негізделген оқиғаға бейімделген аспектіні айқындай бастады. Басқа жағынан қарастырсақ, үлкен көлемді ТУЖ/рі, әдетте трафиктің деректері мен басқарушы сигналдарын ғана емес үлкен ақпарат көлемін сақтау, қолдану ж/е тасымалдауды қажет етті. Демек Real методологиясы осы 2 саланың да ПҚ/н жасау үшін қолданыла алады, бірақ олардың біріктірілген түрі үшін тиімділігі көбірек болатынын айтуға болады.

24.Программалық таймерлердің posix стандарттары бойынша негізгі түрлері

POSIX - Portable Operating System Interface (Операциялық Жүйенің Көшірмелі Интерфейсі) аббревиатурасы. Бұл операциялық жүйелер интерфейсіне ұсынылған, танымал UNIX операциялық жүйесіне негізделген, стандард. Оның негізгі мақсаты – қосымшаның көшірімділігін бастапқа текст деңгейінде қолдау. Қазіргі кезде ол ІЕЕЕ институтының Компьтерлік Қоғамымен Р1003 ІЕЕЕ стандарты ретінде, және ИСО/МЭК-пен ISO/IEC-9945 стандарты ретінде қабылдау кезеңінде (1994 ж-ң қыркүйегінде ресми қабылданған).

POSIX – бұл дамып келе жатқан стандарттар жиынтығы, оның әрбірі опрециялық жүйенің әртүрлі аспектісін қамтиды. Олардың кейбірі мақұлданған болса, басқалары әліде өндірілу кезеңінде. Оларды үш топқа бөлуге болады:

1. Базалық Стандарттар. Бұнда операциялық жүйелердің әр түрлі жақтарымен байланысты жүйелік интерфейсі анықталады.

2. Тілдік интерфейс. Бұл стандарттар басқа программалау тілдерінің ағымдағы интерфейсін қамтамасыз етеді. Қазіргі кезде бұған СИ, АДА, ФОРТРАН 77 және ФОРТРАН 90 енеді.

3. Ашық жүйелердің операциялық ортасы. Бұл стандарттарға POSIX операциялық ортасының басқармасымен қолданбалы профилдар енеді. Қолданбалы профиль – бұл нақты қолданбалы ортаға қажетті POSIX стандарттары және олардың опциялары мен параметрлері.

ТУРА УАҚЫТ ҚОСЫМШАСЫНА АРНАЛҒАН КЕҢЕЙТІЛІМ

Бұл бөлімде, тура уақыт қосымшаларын қолдауға арналған жүйелік интерфейсі анықталатын, POSIX стандартының бір бөлігі болатын, POSIX.4 стандартының кейбір маңызды мінездемелері айтылады:

Тура уақыт процессінің диспетчеризациясы;

Виртуалды жадты бұғаулау;

Процесстерді синхрондау;

Бөлінетін Жад;

Тура уақыт сигналдары;

Процесстердің өзара әсері;

Сағат және таймер;

Асинхронды Енгізу/Шығару;

Басқа да функциялар.

Соның ішіндегі сағат және таймерді қарастырайық

Тура уақыт сағаттары уақытты жар сағатындай дәлдікпен өлшейді. Бұл сағаттардың дәлдігі ең аз дегенде 20 мс болуы қажет. Уақытты өлшеудің наносекундтық дәлдігі болғандықтан өндірушілер жоғарыдәлдікті аппаратты сағаттармен қолдана алады. Тура уақыт сағаты немесе басқа да сағаттар негізінде уақыт интервалдарын есептеуге таймерлер қолданылады. Берілген интервал біткесін бұл таймерлер осы таймерді құрған процесске бағытталған сигнал жібереді. Мысалы, периодты оқиғаларды жасауды оңай жүзеге асыру үшін, периодты сигналдау сияқты, біріздік сигнал және т.б. сияқты функциялар бар. Осындай функцияларды толығырақ қарастырайық.

ТАЙМЕРЛЕРДІҢ КЛАССИФИКАЦИЯСЫ

Таймер классификациясының бірнеше критериелері бар:

1. Периодты (интервалдық, бірнешереттік) (periodic, inter-val) және біртеттіктер(one-shot).

Біріншілер берілген уақыт аралығының өтуы нәтижесінде периодты оқиғаларды қайта-қайта генерациялайды, екіншілері тек рет орындалады және жаңадан орындалу үшін қайта жіберуді талап етеді.

2. Тоқтау ( күту)( delay ) және хабарландыру.

Тоқтау таймерлері берілген уақыт аралығында ағымның бұғаулуына әкеледі. Хабарландыру таймерлері берілген уақыт аралығының өтуі бойынша оқиғаны генерациялайды, бұлар бұғауда күтуде тұрған ағынды бұғаудан шығара алады, дәл осылай оны негізгі әрекеттерді орындаудан оқиға өңдеуші функциясына ауыстыра алады.

3. Салыстырмалы ( relative ) және абсолютті ( absolute )

Абсолютті таймерлер уақыттың берілген абсолютті моментінің жетуімен орындалады, салыстырмалы өзінің іске қосылуынан бастап берілген орындалу интервалын есептейді.

4. Бос емес режим кезінде әзірше тоқтау (busy waiting)

Бұған, қысқа уақыт аралығын, шақырылған ағынды бұғауламай және процессорды босатпай, белгілеуге арналған, nanospin*() функциясының отбасысы жатады. Олардың негізгі мақсаты – регистрге көңіл бөлу арасында кішкене тоқтауларды талап ететін аппаратты компоненттермен жұмыс жасау.

5. Таймерлерден басқа, әрекеттердің күту ұзақтығын қоюға болатын АРІ функцияларының тағы бірнеше тобын ерекшелеуге болады. Бұл функциялар, кейбір уақытқа қатысы жоқ оқиғаларды күту мен өңдеуден басқа, күту уақытының шекарасын белгілейді (таймаутов).

Таймерлердің программада қолданылуы

Таймерлер микроядроның объектісі болып табылады. Бұның мағынасы,таймерден ескерту күтетін ағымның күйіне қарамастан,белгіленген интервалдағы уақыт санау микроядромен жүргізіледі.

Ағым тек таймер іске қосылғанда процессорды иемденуден конкуренттер болмаған жағдайда және ол өзі де уақытқа қатысы жоқ жүйелік шақырылумен бұғауланбағанда ғана ескертпелерді қабылдауға және қажетті уақыт бойынша операцияларды орындауға дайын болады.Олай болмаған жағдайда, таймердің уақытылы іске қосылуына және ОЖ-ң жүйелік операцияларының аз шығындарына қарамастан оның реакция беруі кешігуі мүмкін. Сондықтан да кездейсоқ сыртқы оқиғаларға қызмет көрсететін күрделі көпағымды қосымшаларда жүйенің белгіленген уақыт интервалдарының дәлдігінде толық сенімді бола алмаймыз.