принтеры, могут иметь несколько режимов работы и считаться вследствие этого разными устройствами. Каждое ВУ характеризуется своей пропускной способностью и структурой передаваемых данных. Поддержка широкого набора ВУ – одна из важнейших функций ОС. Для ее осуществления введено понятие драйвера – программы специального типа, ориентированной на управление ВУ. Каждому типу ВУ сопоставляется свой драйвер. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода/вывода BIOS, которая заносится в ПЗУ системного блока ПЭВМ. Драйверы дополнительных устройств могут подключаться к ОС динамически при запуске машины. Некоторые типы ОС предоставляют средства для составления новых драйверов, ориентированных на особые устройства.
В ДОС и ОС ЕС имеются трансляторы с языков ПЛ-1, ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ, АССЕМБЛЕР.
Типовая последовательность исполнения программ ОС при прохождении задачи пользователя на ЭВМ:
-в соответствии с директивами языка управления заданиями осуществляется ввод программы, записанной на алгоритмическом языке;
-вызов соответствующего транслятора;
-транслятор переводит исходную программу в объектный модуль, который включается в каталог;
-программа-редактор связей собирает необходимые модули (например, объектный модуль и некоторые модули библиотек) в загрузочный модуль;
-программа выборки настраивает и размещает в оперативной памяти загрузочный модуль;
-программа исполняется под управлением супервизора.
3.4.3. Подходы к созданию общесистемного ПО
50
ОС оценивается по эффективности управления вычислительной системой, основными показателями которой являются мера накладных расходов, возможности ОС и легкость освоения и использования.
Мера накладных расходов измеряется затратами оперативной памяти, затратами машинного времени на функционирование самой ОС и часто выражается таким параметром как, КПД.
КПД=1-Toc/Tм, |
(3) |
где Тос - время на работу ОС; Тм - общее машинное время.
ОС по возможности не должна ограничивать пользователя в применении естественных и логических возможных операций. Легкость освоения и использования ОС представляется важным показателем системы.
Возможны два подхода к созданию общесистемного ПО САПР:
а) использование одной из существующих ОС (например, типа ДОС) в качестве основы и дополнение ее необходимыми программными средствами, решающими специфические задачи САПР;
б) создание проблемно-ориентированной ОС САПР вместо универсальной.
3.4.4.Специализированное ПО САПР. Частота использования программ
В специализированном ПО САПР различают несколько подсистем, связанных с определенным уровнем иерархического проектирования или аспектом проектирования. Действительно, имеется заметная разница между программами конструкторского, технологического, схемотехнического, функционально-логического проектирования, которая может проявляться в особенностях входных языков, математических методах прикладных программ.
Программы одного уровня проектирования объединены в одну библиотеку,
51
в которой содержатся по одной или несколько программ на каждую проектноконструкторскую задачу (ПКЗ). Для большинства задач нельзя назвать также метод и алгоритм, которые были ли бы наилучшими со всех точек зрения. Несколько программ одинакового целевого назначения, но с разными методами представляют проектировщику возможность выбирать оптимальный способ решения в каждой конкретной ситуации.
Реальные задачи проектирования, как правило, решаются с помощью последовательностей взаимодействующих программ, называемых маршрутами или цепочками программ.
Возможны два вида взаимодействия программ в маршрутах. Первый вид взаимодействия при работе с равноправными программами одного уровня характеризуется тем, что переход из i-ой программы в (i+1) происходит после завершения работы i-ой программы. Из (i+1)-й программы возврата в i-ю программу уже не будет, переход осушествляется только в (i+2)-ю программу (рис. 5, а).
Вход 
I 
2 
3 
Выход
|
|
|
|
а) |
|||
Вход |
|
|
|
|
|
Выход |
|
|
I |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
б)
Рис. 5. Взаимодействие программ в маршрутах проектирования
52
При взаимодействии модулей разных уровней переход из i-ой программы в i+1 происходит до завершения работы i-ой программы.
После завершения работ по (i+1)-й программе выполняется вновь возврат в i-ую, чаще всего i-ая программа заставляет вложенную в нее (i+1)-ю программу выполняться не один, а f раз, где f - частота использования (i+1)-й программы.
Разнесение прикладных программ по иерархическому уровню и установление частот их использования для типовых последовательностей программ способствует правильному решению ряда задач по созданию ПО САПР. К таким задачам относятся выбор языка программирования, выбор численных методов и выбор методов генерации рабочих программ.
Использование универсальных алгоритмических языков упрощает программирование, но снижает эффективность объектных программ. Программы, имеющие небольшие частоты использования f, целесообразно разрабатывать на алгоритмических языках. Программы низших иерархических уровней, имеющие высокие f, должны быть максимально эффективными, для чего целесообразно использовать язык Ассемблера.
Выбор численных методов и тщательность отработки алгоритмов зависят от уровня программы в иерархии ПО. Наибольшее внимание следует уделять отработке экономичности методов и алгоритмов для программ низших уровней.
Важное значение имеет выбор метода генерации рабочих программ: метод компиляции и метод интерпретации. При разработке программ используются элементы обоих методов. Чем выше частота использования f, тем более обоснованным будет применение метода компиляции, т.к. это заметно сокращает затраты машинного времени.
3.4.5. Показатели качества программ проектирования
53