Аппаратные и программные средства ВМ

Для придания ЭВМ определенных свойств используют сред­ства двух видов: аппаратурные и программные. Последние называются также средствами программного (математического) обеспечения.

­Часть свойств ЭВМ приобретает благодаря наличию в ее составе электронного или электромеханического оборудования, специально предназначенного для реализации этих свойств. Арифметическо-логическое устройство машины является при­мером аппаратурных средств.

Ряд других свойств реализуется без специальных аппаратур­ных средств программным путем, при этом используются имею­щиеся аппаратурные средства машины, работающие в пред­писанном порядке в соответствии с программой, обеспечиваю­щей выполнение машиной данной функции. Машина может не иметь, например, аппаратно реализованной операции извлече­ния квадратного корня. Однако если имеется программа извле­чения квадратного корня, использующая наличные аппаратур­ные средства машины, то с точки зрения пользователя машина обладает свойством извлекать квадратный корень.

При помощи аппаратурных средств соответствующие функ­ции выполняются значительно быстрее, чем программным путем. Поэтому одна и та же функция может реализоваться в малых моделях ЭВМ при помощи программных средств, а в больших, для которых быстродействие является одной из важнейших характеристик, – аппаратурными средствами.

Часто для придания ЭВМ того или иного свойства использу­ют комбинацию аппаратурных и программных средств, что по­зволяет при сравнительно небольших аппаратурных затратах достигнуть высокой эффективности и быстродействия при вы­полнении соответствующей функции.

Средства программного обеспечения и аппаратурные средст­ва являются двумя взаимосвязанными компонентами современ­ной вычислительной техники.

Система программного (математического) обеспечения ЭВМ представляет собой комплекс программных средств, в котором можно выделить операционную систему, комплект программ технического обслуживания и пакеты прикладных программ.

Операционные системы являются важнейшей и центральной частью программного обеспечения ЭВМ, предназначенной для эффективного управления вычислительным процессом, планиро­вания работы и распределения ресурсов ЭВМ, автоматизации процесса подготовки программ и организации их выполнения при различных режимах работы машины, облегчения общения оператора с машиной.

Пользователи и операторы не имеют прямого доступа к устройствам ЭВМ. Связь пользователей и операторов с ЭВМ (точнее, с ее аппаратурными средствами) производится при помощи операционной системы, обеспечивающей определенный уровень общения человека с машиной.

Уровень общения в первую очередь определяется уровнем языка, на котором оно происходит. Современные операционные системы содержат трансляторы с языков различного уровня, таких, как АССЕМБЛЕР, ФОРТРАН, ПЛ-1, ПАСКАЛЬ, Си и др.

Комплект программ технического обслуживания, предназна­ченный для уменьшения трудоемкости эксплуатации ЭВМ, со­держит программы проверки работоспособности ЭВМ и отдель­ных ее устройств, определения (диагностирования) мест не­исправностей.

Пакеты прикладных программ (ППП) представляют собой структурированные комплексы программы (часто со специализи­рованными языковыми средствами), предназначенные для реше­ния определенных достаточно широких классов задач {науч­но-технических, планово-экономических и др.), а также для рас­ширения функций операционных систем (управление базами данных, реализация режимов телеобработки данных, реального времени и др.).

Аппаратурные средства ЭВМ и система ее программного обеспечения в совокупности образуют вычислительную систему.

Рис.2. Вычислительная система – совокупность аппаратурных

и программных средств ЭВМ

При создании новой ЭВМ разработка аппаратуры и про­граммного обеспечения должна производиться одновременно и взаимосвязанно.

В настоящее время средства программного обеспечения до­лжны рассматриваться как вид промышленной продукции отрас­ли вычислительного машиностроения – такой же, как и сами ЭВМ. В соответствии с этим должны применяться индустриаль­ные методы при разработке, испытаниях, проверке, размноже­нии средств программного обеспечения. Вычислительные маши­ны должны поставляться комплектно с системами программного обеспечения, представленными в такой форме и на таких носите­лях информации, чтобы использование этих средств не вызывало затруднений.