Учебное пособие представляет собой опыт обобщения работ в области проектирования математического обеспечения (МО) ЭВМ. В основном использовались концепции и методы разработки МО для вычислительных систем третьего поколения.
Книга состоит из пяти разделов, освещающих математические модели режимов работы операционных систем, концепции систем программирования, вопросы проектирования операционных систем, компиляторов, пакетов прикладных программ, испытательных программ. Материал не привязывается к разработке МО конкретных вычислительных систем и является обобщением отечественного и зарубежного опыта такого рода работ. Учебное пособие предназначено для студентов, но будет полезно аспирантам, системным программистам, проектировщикам автоматизированных систем управления и другим специалистам, занимающимся вопросами общего или специального математического обеспечения.
........ ПРЕДИСЛОВИЕ
Эффективная эксплуатация современных электронных вычислительных машин (ЭВМ) не мыслится без оснащения их комплектом специальных программ, облегчающих процесс подготовки задач к решению и организующих прохождение этих задач через машину. Комплекс таких программ принято называть программным или математическим обеспечением. В современных вычислительных системах мощные и эффективные средства программного обеспечения осуществляют распределение ресурсов, координацию работ, загрузку программ, вывод информации, диагностику ошибок и самые различные функции управления.
Усложнение архитектуры вычислительных систем приводит к изменению и усложнению программного обеспечения. Комплекс программ современных вычислительных машин составляет более !,5 млн. команд.
Авторы не ставили перед собой цели дать детальное описание программного обеспечения, а постарались изложить основы программного обеспечения, не привязываясь к конкретным вычислительным системам, по возможности обобщая основные идеи разработки программного обеспечения в СССР и за рубежом.
Структурное построение работы по разделам соответствует курсам лекций, читаемых авторами в Московском экономико-статистическом институте. -
Первый раздел посвящен характеристике программного обеспечения ЭВМ и включает вопросы развития вычислительной техники и программного обеспечения, особенности функционирования вычислительных машин третьего поколения и режимы эксплуатации систем. В этом разделе приводится классификация программного обеспечения, принципы его проектирования и документирования.
Второй раздел посвящен испытательным программам контроля и диагностики машин. В этом разделе содержатся сведения по проектированию испытательных программ и приведены некоторые критерии оценки их качества.
1 ретин раздел работы посвящается системам программирования и включает описание конструкции таких компонентов программного обеспечения, как ассемблеры, интерпретаторы и компиляторы. В этом же разделе излагаются вопросы разработки трансляторов. При создании и эксплуатации систем программного обеспечения возникает много проблем теоретического и инженерного характера,
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие . ..... . . . . 3
РАЗДЕЛ 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЭВМ................ 5
Глава 1. Этапы развития ЭВМ и программного обеспечения .... 5
1.1. Развитие вычислительной техники......... 5
1.2. Развитие средств программного обеспечения...... 8
1.3. Стандартизация программного обеспечения....... 12
Глава 2. Особенности функционирования вычислительных систем третьего
поколения............... 16
2.1. Общая характеристика вычислительных систем трси-гго поколения 16
2.2. Структура системы............. 19
2.3. Система прерываний............. 28
2.4. Состояние центрального процессора......... 31
Глава 3. Режимы эксплуатации систем......... 33
3.1. Однопрограммный режим работы......... 35
3.2. Многопрограммный режим работы......... 45
Глава 4. Структура программного обеспечения........ 81
4.1. Назначение программного обеспечения........ 81
4.2. Состав общего программного обеспечения....... 82
4.3. Специальное программное обеспечение........ 87
4.4. Возможности программиста........... 87
4.5. Требования и принципы проектирования программного обеспечения 88 Глава 5. Документирование элементов программного обеспечения . . 91
5.1. Назначение и требования к технической документации . . . . 91
5.2. Виды документов.............. 92
5.3. Состав документации............ 97
РАЗДЕЛ 2. ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ ПРОГРАММЫ.......100
Глава 6. Программный контроль и диагностика неисправностей . . . 100
6.1. Назначение испытательных программ........ ЮО
6.2. Конструирование испытательных программ на базе диагностических таблиц............... ЮЗ
6.3. Некоторые характеристики испытательных программ .... '«" Глава 7. Контрольные задачи............ 1|"
7.1. Оценка надежности ЭВМ........... }'°
7.2. Программы комплексной проверки ЭВМ....... 1'"
РАЗДЕЛ 3. СИСТЕМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ......• ??
Глава 8. Характеристика систем программирования...... |^?
8.1. Классификация систем программирования....... >г*
8.2. Компиляторы .............. J3'
8.3. Ассемблеры..............'пу
5.4. Интерпретаторы
Глава 9. Трансляция
138 138
9.1. Введение в трансляцию
9.2. Лексический анализ при трансляции......... J^o
9.3. Синтаксический контроль.......... • ...
9.4. Генерирование рабочих программ........ '143
9.5. Распределение памяти..........• • Ло
9.6. Автоматизация разработки трансляторов...... • *,,п
РАЗПЕЛ 4 ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА • • ш
Глава 10. Основные понятия операционной системы...... 160
10.1. Введение................ 160
10.2. Управление данными............. 170
10.3. Метод логических устройств........... 186
10.4. Общая схема функционирования......... 188
Глава 11. Супервизор.............. 191
11.1. Назначение и структура СУПЕРВИЗОРа....... 191
11.2. Распознавание прерываний........... 193
11.3. Организация обработки прерываний......... 196
Глава 12. Супервизор задач............. 200
12.1. Управляющие таблицы............ 200
12.2. Анализ прерываний............. 210
12.3. Программ? ВОЗВРАТ............ 215
12.4. Программа СОГЛАСОВАНИЕ.......... 218
12.5. Программа ВЫБОР............. 222
Глава 13. Супервизор ввода-вывода........... 225
13.1. Основные понятия............. 225
13.2. Управляющие таблицы............ 227
13.3. Планировщик каналов............ 238
13.4. Диспетчер ............... 243
13.5. Программа окончания ввода-вывода........ 247
Глава 14. Программы Р2 супервизора.......... 250
14.1. Назначение программ Р2........., . . 250
14.2. Соглашения и ограничения........... 251
14.3. Обеспечение параметрами........... 252
Глава 15. Управление заданиями........... 255
15.1. Управляющие таблицы............ 255
15.2. Ввод заданий.............. 261
15.3. Планировщик............... 266
15.4. Главный планировщик............ 270
15.5. Перераспределитель............. 273
15.6. Завершение выполнения задания......... 275
Глава 16. Система подготовки программ......... 277
16.1. Прохождение программ через вычислительную систему . . . 277
16.2. Структура программ............. 279
16.3. Состав и структура системы подготовки программ..... 281
Глава 17. Логическая система управления вводом-выводом .... 286
17.1. Обработка файлов............. 286
17.2. Управляющие таблицы *............ 291
17.3. Связь между логической системой управления вводом-выводом
и проблемной программой........... 292
17.4. Макрокоманды формирования программ обработки файлов . . 295
17.5. Доступ к системному файлу........... 30'
Глава 18. Обслуживающие программы.......... 306
18.1. Назначение обслуживающих программ........ 306
18.2. Принципы построения и использования обслуживающих программ 312
РАЗДЕЛ 5. ПАКЕТЫ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ...... 320
Глава 19. Основные понятия пакетов программ....... 320
19.1. Назначение пакетов программ и требования к ним..... 320
19.2. Состав пакета программ............ 321
19.3. Технические требования............ 325
19.4. Порядок проведения и приемки работ ...'..... 326 Глава 20. Пакеты простой структуры.......... 326
20.1. Метод сетевого планирования и управления...... 326
20.2. Краткая характеристика пакета.......... 329
20.3. Описание программ пакета........... 330
Глава 21. Пакет для решения задач линейного программирования . 334
21.1. Задача линейного программирования........ 334
21.2. Краткая характеристика пакета.......... 335
21.3. Входной язык пакета............. 338
21.4. Описание процедур пакета........... 342
21.5. Подготовка исходных файлов.......... 349
21.6. Общая схема работы пакета........... 352
Глава 22. Пакет математической обработки наблюдений..... 353
22.1. Математическая постановка задачи......... 353
22.2. Краткая характеристика пакета.......... 366
22.3. Описание процедур пакета........... 369
Предметный указатель............... 376
Цена: 150руб.
