Такая необходимость писать специализированное системное обеспечение является одной из причин высокой стоимости и трудоемкости больших программных систем типа V.
Не так давно сразу в двух разных книгах я встретил утверждение о том, что вычислительные машины не сбиваются при работе. Это явно абсурдное утверждение; конечно же, у них бывают сбои. Все электронные устройства подвержены сбоям.
Один из авторов пытался утверждать, что оправдание типа «произошел сбой вычислительной машины» представляет собой не более чем мошенничество; ошибка обычно заключена в процедурах или командах программ.
Хотя я согласен, что фраза «виновата машина» просто отговорка, но все же утверждение, что у машин не бывает сбоев, представляется слишком вредным, особенно в книге вводного характера.
Поскольку руководство знает, что вычислительные машины все же выходят из строя, оно должно позаботиться о том, чтобы включать процедуры проверки функционирования. Любой «сбой машины» означает недостаточно квалифицированное руководство, поскольку оно не обеспечило достаточно надежную защиту системы с помощью как программного, так и аппаратного контроля.
Для обеспечения правильного, своевременного и бесперебойного выполнения задачи руководство вольно выбирать либо стандартное, либо изготовленное специально программное обеспечение. Сегодня такой выбор вполне возможен.
От пакетного режима к режиму реального времени. Переход от пакетной обработки к работе в режиме реального времени не требует слишком больших переделок прикладных программ и их логики. Баллистические траектории остаются баллистическими траекториями. А вот реорганизация системных программ действительно необходима.
Очень часто эта капитальная реорганизация не предусматривается заранее, что приводит к ужасным последствиям. Люди думают, что если они отладили свои программы в пакетном режиме, то сам переход к режиму реального времени не составит для них затруднения. Графики перехода не разрабатываются, сметы с затратами не составляются.
В системах реального времени основным фактором является само время. В пакетных системах данные, например данные от радиолокационных станций, собранные на магнитной ленте, сначала вводятся в машину, а затем обрабатываются в ней. Как только будут обработаны все данные, случись это через 24 ч. или даже через неделю, машина закончит свою работу. Время при этом не принимается во внимание.
В системах же реального времени данные радиолокаторов должны быть обязательно обработаны не более чем, скажем, за 6 с, иначе система утеряет часть жизненно необходимых ей данных. Это обязывает операционную систему вести распределение работ таким образом, чтобы обеспечить обработку всех данных именно за 6 с. И точка! И конечно же, нужно иметь программы, обеспечивающие достаточную надежность (возврат и восстановление).
Переход от хорошей пакетной системы к системе реального времени — это переход к новым концепциям.
Преимущества системного программного обеспечения
1. Системное программное обеспечение увеличивает модульность и улучшает защиту информации, значительно упрощая процесс внесения изменений в программы.
2. Системное программное обеспечение избавляет прикладных программистов от необходимости затрачивать большие усилия на сопровождение стандартных программ.
3. Уменьшая простои, системное обеспечение доводит до максимума использование аппаратуры.
4. Исключая дублирование информации во внешних файлах, системное программное обеспечение лучше использует память.
Недостатки системного программного обеспечения
1. В силу универсальности системных программ снижается скорость их выполнения по сравнению со специализированными системами.
2. Системные программы велики, сложны, их часто трудно использовать надлежащим образом.
3. Системное программное обеспечение не всегда обладает гибкостью, достаточной, чтобы удовлетворять всем индивидуальным требованиям.
Таблица 4.5. Эволюция системного программного обеспечения
| Проблема | Ее решение |
|---|---|
| Машина простаивала, в то время как оператор в спешке ставил магнитные ленты и т. п. | Была написана программа, которая отслеживала список поставленных лент, переключая ленты не физически, а логически. Это привело к сильному увеличению числа магнитофонов. В одно и то же время на машине стало возможно выполнять несколько программ |
| Начальник вычислительного центра не успевал принимать решения по поводу того, какую задачу запускать на машине. Сколько для этой задачи потребуется памяти? Лент? И т. д. | Была написана программа, которая отслеживала списки свободных машинных ресурсов и стоящих в очереди программ. После этого машина стала сама распределять работы и устройства вычислительного комплекса |
| Программисты вставляли в прикладные программы детали физического расположения данных и дисков. Новые диски, более дешевые и быстрые, нельзя было внедрять до того, как будут переписаны старые прикладные программы. Это было очень трудно, поскольку программисты могли быть заняты чем-нибудь другим или вообще уволиться | Были написаны программы управления данными, которые выполняли чтение и запись данных на диске. Программисты стали теперь писать команды для программы управления данными, которая взяла на себя все заботы. Имена, использовавшиеся для идентификации этих стандартных системных программ, скорее вводили в заблуждение, чем вносили ясность. Одним из имен было «Методы доступа». Конечно же все думали о методах и расположении данных, забывая о программах, реализующих эти методы |
| Разным программистам часто были нужны одни и те же данные, но в разной последовательности или в различном порядке. Поэтому им приходилось создавать свои собственные файлы из главного файла и в дальнейшем пользоваться уже своими файлами. Это было чревато двумя опасностями во-первых, память для файлов становилась все больше заполненной, но, что еще хуже, данные в одном файле не согласовывались с данными в другом файле | Были написаны программы управления базами данных, которые обеспечили сложный логический поиск файлов в тех случаях, когда файлы записывались не с теми ключами, которые использовались программистом для их поиска. Эти системы получили название систем управления базами данных (СУБД); они сняли с программистов обязанности по разработке и проведению логического проектирования методов поиска и хранения данных; все работы отныне выполнялись с помощью СУБД |