СТРУКТУРА І ОСНОВНІ КОМПОНЕНТИ ППП

2.2 СТРУКТУРА І ОСНОВНІ КОМПОНЕНТИ ППП

Не дивлячись на велику різноманітність конкретних пакетних розробок, можна виділити наступні основні компоненти ППП:

- вхідні мови;

- наочне забезпечення;

- системне забезпечення.

Важливо відзначити, що таке розбиття на складові елементи відображає в першу чергу функції, що виконуються програмами ППП, а не структуру самих програм, яка залежить від індивідуальних особливостей конкретного пакету. У різних пакетах вказані компоненти можуть бути розвинені в різному ступені або зовсім бути відсутнім. Проте найбільш розвинені ППП, як правило, володіють всіма цими компонентами, кожний з яких може мати досить складну структуру.

У численних роботах, присвячених пакетній проблематиці, із-за не сталої термінології нерідко використовуються інші назви складових елементів ППП. Наприклад, вхідну мову називають також мовою завдань або мовою управління. Для позначення наочного забезпечення застосовуються терміни "функціональне наповнення", "функціональна підсистема" або "тіло пакету". Системне забезпечення часто називають системним наповненням, організуючою або такою, що управляє програмою, а також процесором пакету.

Розглянемо функції кожного з компонентів ППП.

Вхідні мови є засобом спілкування користувача з пакетом. Як наголошувалося в п. 3.1, розвинений пакет може володіти декількома вхідними мовами, призначеними для виконання різних функцій і орієнтованими на різні типи користувачів. Можна виділити наступні основні типи користувачів ППП:

Розробник ППП, що здійснює його модифікацію і розвиток з урахуванням зміни круга користувачів, класу вирішуваних задач (поява нових типів завдань, розвиток чисельних методів, модифікація форм проведення робіт і т. д.), а також складу апаратного і програмного забезпечення ЕОМ:

Відповідальний за супровід, у функції якого входить підтримка пакету в працездатному стані в умовах конкретної обчислювальної системи (забезпечення збереження програм і масивів даних, своєчасне дублювання інформаційних файлів, виявлення помилок в програмах пакету).

Адміністратор, що відповідає за організацію доступу користувачів до пакету, вміст бази даних, захист інформації від несанкціонованого доступу;

Кінцевий користувач, що застосовує пакет для вирішення конкретних прикладних завдань.

Вхідні мови відображають об'єм і якість засобів, що надаються пакетом, а також зручність їх використання. Таким чином, з погляду кінцевого користувача саме вхідна мова є основним показником можливостей ППП.

Як вхідні мови можуть використовуватися як універсальні, так і спеціалізовані мови програмування. Наприклад, як вхідна мова розробника ППП для написання прикладних і системних програм пакету звичайно використовується та або інша універсальна мова програмування (Фортран, Паскаль). В той же час вхідна мова кінцевого користувача в розвиненому пакеті, як правило, є мовою якісно вищого рівня в порівнянні з універсальними мовами. Образотворчі засоби такої мови враховують особливості завдань наочної області і специфіку користувачів. Подібні мови називають проблемно-орієнтованими, або наочно-орієнтованими.

Перейдемо тепер до розгляду інших компонентів ППП, конкретна прикладна діяльність характеризується двома чинниками:

1) класом вирішуваних задач і використовуваних для цих цілей методів

2) дисципліною роботи, тобто сукупністю правил, угод і технологічних прийомів, прийнятих при розробці, відладці, експлуатації програм.

Наочне забезпечення є компонентом пакету, що відображає особливості першого з цих чинників, тобто особливості конкретної наочної області. Наочне забезпечення включає:

-          програмні модулі, що реалізовують алгоритми (або їх окремі фрагменти) рішення прикладних задач;

-          засоби збірки програм з окремих модулів

Визначення складу бібліотеки модулів і форм їх взаємодії між собою є одним з найбільш трудомістких завдань при побудові ППП. Її рішення припускає проведення ретельного і кваліфікованого модульного аналізу використовуваних алгоритмів. Вдало проведений модульний аналіз в значній мірі впливає на повноту обхвату наочної області, а також на можливість розширення класу вирішуваних задач. Таким чином, виділення модулів істотно залежить від специфіки завдань і використовуваних алгоритмів і, по суті справи, відображає прийнятий в пакет спосіб збірки програм. Найбільш поширено в даний час оформлення кожного модуля у вигляді програмної одиниці на тій або іншій мові програмування (наприклад, у вигляді підпрограми або підпрограми-функції на мові Фортран). Такий модуль забезпечує рішення деякої самостійної задачі і пов'язаний з іншими модулями лише вхідною і вихідною інформацією. Організація наочного забезпечення у вигляді бібліотеки програм характерна для більшості тих, що існують ППП. Крім розглянутого підходу до оформлення модулів як програмних одиниць використовуються і інші способи. Системне забезпечення є сукупністю системних засобів (програми, файли, таблиці і т. д.), що забезпечують певну дисципліну роботи користувача при рішенні прикладних задач. По своїй ролі у складі ППП і виконуваних функцій системне забезпечення по суті є спеціалізованою операційною системою, що визначає операційне оточення пакету. Не дивлячись на різноманіття способів реалізації системного забезпечення в рамках конкретних пакетних розробок, можна виділити його наступні основні компоненти:

-          монітор, що управляє процесом рішення і взаємодією всіх компонентів ППП;

-          транслятори з вхідних мов;

-          засоби роботи з даними;

-          засоби інформаційного забезпечення, що реалізовують видачу різноманітної довідкової інформації як по запитах користувачів (про структуру і можливості ППП, про допущені помилки і т.д.), так і по запитах різних компонентів пакету (наприклад, відомості про властивості модулів наочного забезпечення, необхідні планувальнику обчислень);

-          різні службові програми, зокрема що реалізовують взаємодію пакету з операційною системою (робота із зовнішньою пам'яттю, засоби введення/висновку, драйвери спеціалізованих, зовнішніх пристроїв і ін.).

У конкретному ППП, як правило, відсутнє чітке структурне розділення програм на наочне і системне забезпечення. Наприклад, програма планування обчислень може одночасно виконувати ті або інші службові функції { інформаційне забезпечення, зв'язок з операційною системою і т. п.) і тим самим носитися як до наочного, так і до системного забезпечення. Крім того, одні і ті ж програми в одному пакеті можуть відноситися до наочного забезпечення, а в другом - до системного. Так, програми виведення графіків в рамках спеціалізованого пакету машинної графіки природно віднести до наочного забезпечення. Проте ті ж програми слід вважати службовими і такими, що відносяться до системного забезпечення, наприклад, в пакеті рішення обчислювальних задач).