После завершения очередного цикла процесс выделения квантов повто­ряется. Это создает у пользователей впечатление кажущейся одновременнос­ти выполнения их программ. Если пользователю к тому же предоставляются средства прямого доступа для вывода результатов решения, то это впечатле­ние еще более усиливается, так как результаты выдаются в ходе вычислений по программе, не ожидая завершения обслуживания всех программ группы или пакета в целом.

Условием прерывания текущей программы является либо истечение вы­деленного кванта времени, либо естественное завершение (окончание) реше­ния, либо прерывание по вводу-выводу, как при классическом мультипрог­раммировании. Для реализации режима разделения времени необходимо, чтобы ЭВМ имела в своем составе развитую систему измерения времени:

интервальный таймер, таймер процессора, электронные часы и т.д. Это позволяет формировать группы программ с постоянным или переменным кван­та времени - rкв. Разделение времени находит широкое применение при об­служивании ЭВМ сети абонентских пунктов

Режим реального времени:

Является более сложной формой разделения. Этот режим имеет специфические особенности:

• поток заявок от абонентов носит, как правило, случайный, непредска­зуемый характер;

• потери поступающих на вход ЭВМ заявок и данных к ним не допуска­ются, поскольку их не всегда можно восстановить;

• время реакции ЭВМ на внешние воздействия, а также время выдачи результатов i-и задачи должны удовлетворять жестким ограничениям вида

(1)

На рис 2. показана зависимость стоимости решения задачи от времени tp. При нарушении неравенства 1 стоимость решения резко падает до нуля; в отдельных системах она может стать и отрицательной, что показано штриховой линией. Режим реального времени объединяет практически все системы, в которых ЭВМ используется в контуре управления.

рис 2. Зависимость стоимости решения от времени в системах реального времени

Специфические особенности режима реального времени требуют наибо­лее сложных операционных систем. Именно на базе этого режима строятся так называемые диалоговые системы, обеспечивающие многопользовательский режим: одновременную работу нескольких пользователей с ЭВМ. Диалоговые системы могут иметь различное содержание: системы, обслуживающие набо­ры данных; системы разработки документов, программ, схем, чертежей; систе­мы выполнения программ в комплексе "человек - машина" и др. Диалоговый режим обслуживания предполагает использование дисплеев - устройств опе­ративного взаимодействия с ЭВМ. Они получили широкое распространение в различных информационных и автоматизированных системах управления.

№14. Программное обеспечение ЭВМ. Структура

программного обеспечения, состав и назначение компонент.

В настоящее время отсутствует единая классификация состава программ­ного обеспечения. Литературные источники по-разному трактуют структуры программных средств ЭВМ различных классов. Наиболее сложное ПО по структуре и составу имеют большие универсальные ЭВМ широкого назначе­ния, так как они призваны обеспечивать пользователей самыми разнообраз­ными сервисными услугами независимо от характера их задач.

Программное обеспечение ЭВМ разделяют на общее, или системное (general Software),и специальное, или прикладное (application or special Software) (см рис.).

Общее ПО объединяет программные компоненты, обеспечивающие мно­гоцелевое применение ЭВМ и мало зависящие от специфики вычислитель­ных работ пользователей. Сюда входят программы, организующие вычисли­тельный процесс в различных режимах работы машин, программы контроля работоспособности ЭВМ, диагностики и локализации неисправностей, про­граммы контроля заданий пользователей, их проверки, отладки и т.д.

Общее ПО обычно поставляется потребителям комплектно с ЭВМ. Часть этого ПО может быть реализована в составе самого компьютера. Например, в ПЭВМ часть программ ОС и часть контролирующих тестов записана в ПЗУ этих машин.

Специальное ПО (СПО) содержит пакеты прикладных программ пользо­вателей (111 ill), обеспечивающие специфическое применение ЭВМ и вычис­лительной системы (ВС).

Прикладной программой называется программный продукт, предназна­ченный для решения конкретной задачи пользователя. Обычно прикладные программы объединяются в пакеты, что является необходимым атрибутом автоматизации труда каждого специалиста-прикладника. Комплексный ха­рактер автоматизации производственных процессов предопределяет много­функциональную обработку данных и объединение отдельных практических задач в ППП.

Общее ПО включает в свой состав операционную систему (ОС), сред­ства автоматизации программирования (САП), комплекс программ техничес­кого обслуживания (КПТО), пакеты программ, дополняющие возможности ОС (ППос), и систему документации (СД).

Операционная система служит для управления вычислительным процес­сом путем обеспечения его необходимыми ресурсами.

Средства автоматизации программирования объединяют программные модули, обеспечивающие этапы подготовки задач к решению

Модули КПТО предназначены для проверки работоспособности вычис­лительного комплекса.

Важной частью ПО является система документации, хотя она и не явля­ется программным продуктом. СД предназначается для изучения программ­ных средств, она определяет порядок их использования, устанавливает тре­бования и правила разработки новых программных компонентов и особен­ности их включения в состав ОПО или СПО.

Программное обеспечение современных ЭВМ и ВС строится по иерар­хическому модульному принципу. Это обеспечивает возможность адаптации ЭВМ и ВС к конкретным условиям применения, открытость системы для расширения состава предоставляемых услуг, способность систем к совершен­ствованию, наращиванию мощности и т.д.

Программные модули ПО, относящиеся к различным подсистемам, пред­ставляют для пользователя своеобразную иерархию программных компонен­тов, используемую им при решении своих задач ЭВМ.

Нижний уровень образуют программы ОС, которые играют роль посред­ника между техническими средствами системы и пользователем. Однако пря­мое использование команд ОС требует от пользователя определенных знании и специальной компьютерной подготовки, сосредоточенности, точности и вни­мания. Этот вид работ отличается трудоемкостью и чреват появлением ошибок в работе оператора. Поэтому на практике пользователи, как правило, работают не напрямую с ОС, а через командные системы - пакеты программ, дополня­ющие возможности ОС (ППос).

Ярким примером подобных систем могут служить пакеты Norton Commander, Volkov Commander, DOS Navigator и другие, завоевавшие заслу­женную популярность у пользователей. С помощью этих систем трудоем­кость работы с компьютером значительно сокращается. Работа пользователя при этом заключается в выборе определенных рубрик меню. Механизм обра­щения к модулям ОС упрощается. Развитие и усложнение средств обработки ОС и командных систем привело к появлению операционных сред (напри­мер, Microsoft Window З.х, Windows 95), обеспечивающих графический ин­терфейс с широчайшим спектром услуг.