Структура ПО САПР

ПО САПР делится на базовое, общесистемное и специализированное

(прикладное).

Базовое ПО разрабатывается и поставляется совместно c аппаратурой

АРМ и предназначено для использования многими проектными организациями.

Типичными примерами базового ПО является ПО обслуживающих подсистем

САПР - графических редакторов, диалоговых мониторов и т.п.

Общесистемное ПО является инвариантным к объектам проектирования

и должно быть защищено от пользователей-проектировщиков. Основные

функции общесистемного ПО САПР:

· управление процессом вычислений;

· ввод, вывод и обработка инструкций пользователей;

· диалоговая взаимосвязь с пользователем в процессе проектирования;

· хранение, поиск, анализ, модификация данных, защита их целостности;

· решение общесистемных задач;

· контроль и диагностика в процессе решения задач проектирования.

В состав общесистемного ПО входят:

· мониторная диалоговая система;

· системы управления базами данных (СУБД);

· информационно-поисковые системы;

· геометрические и графические процессоры;

· средства формирования графической и текстовой информации;

· средства для выполнения общетехнических расчетов.

Общесистемное ПО САПР состоит из двух видов программ:

обрабатывающие программы и управляющие программы.

Управляющие программы осуществляют первоначальную загрузку

оперативной памяти и управление всей работой системы, включая обработку

прерываний, распределение работы каналов, загрузку программ из библиотеки в

оперативную память. Управляющие программы обеспечивают

мультипрограммную работу, осуществляют связь с оператором, представляют

пользователю широкие возможности в управлении массивами данных.

Управляющие программы включают в себя три группы программ: управление

задачами, управление заданиями и управление данными.

Управление задачами осуществляется программой, которая носит название

супервизора (иначе диспетчер, монитор). Именно супервизор реализует режим

мультипрограммирования или режим разделения времени, который состоит в

реализации параллельного выполнения нескольких рабочих программ.

Супервизор вначале включает в работу первую из задач, находящихся в главной

памяти. Если эта задача потребовала обмен данными с ВУ, то после включения в

работу этого ВУ управление передается на начало программы второй задачи, а

перед этим запоминается адрес возврата на программу первой задачи и

организуется защита памяти. Когда работа ВУ будет закончена, работа второй

задачи прервется, таким же образом и происходит возврат к запомненному

адресу. Режим разделения времени обеспечивает возможность многим

пользователям работать в системе, подавая заявки на решение требуемых задач.

Программы управления заданиями выполняют интерпретацию директив

командного языка, который в любой ОС служит для расписания

последовательности действий вычислительной системы при решении задач.

Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ

из файлов в оперативную память ЭВМ и их запуск, осуществляется командным

процессором ОС, который выполняет важную функцию поддержки

взаимодействия с пользователями.

Кроме ввода отдельных команд, которые немедленно выполняются,

имеется возможность составления целых программ на командном языке, с

помощью которых можно задать довольно сложную последовательность

действий, не прибегая к обычному языку программирования. Командный

процессор позволяет создать удобную операционную обстановку для

конкретного пользователя, избавив его от утомительных служебных операций.

Программы управления данными обеспечивают поиск, хранение, передачу

и обработку файлов (данных).

В состав обрабатывающих программ входят:

- файловая система;

- драйверы ВУ;

- трансляторы с алгоритмических языков.

Рассмотрим указанные компоненты подробнее.

Файловая система - хранилище программ и данных. Одна из важнейших

функций ОС - организация файловой системы. Файл - это место постоянного

хранения информации - программ, данных для их работы, текстов,

закодированных изображений и др. Реализуются файлы как участки памяти на

жестких магнитных дисках. Каждый файл имеет имя, зарегистрированное в

каталоге - оглавление файлов. Каталог (иногда называемый директорией)

доступен пользователю через командный язык ОС - его можно просматривать,

переименовывать зарегистрированные в нем файлы, переносить их содержимое

на новое место и удалять. Каталог может иметь собственное имя и храниться в

другом каталоге наряду с обычными файлами; так образуются иерархические

файловые структуры.

Структура файловой системы и структура хранения данных определяют

удобство работы пользователя, скорость доступа к файлам, возможность

создания хороших баз данных и т.д. От файловой системы во многом зависит

организация многопользовательской работы.

ЭВМ может иметь довольно широкий набор ВУ. Помимо стандартных ВУ –

дисплея, клавиатуры, жестких дисков, принтера, к машине могут подключаться по

последовательным и параллельным коммуникационным каналам дополнительные

устройства ввода/вывода – графопостроители, модемы, контроллеры локальных

сетей, АЦП, ЦАП и др. Более того, даже стандартные устройства, например,

принтеры, могут иметь несколько режимов работы и считаться вследствие этого

разными устройствами. Каждое ВУ характеризуется своей пропускной

способностью и структурой передаваемых данных. Поддержка широкого набора

ВУ – одна из важнейших функций ОС. Для ее осуществления введено понятие

драйвера – программы специального типа, ориентированной на управление ВУ.

Каждому типу ВУ сопоставляется свой драйвер. Драйверы стандартных устройств

образуют в совокупности базовую систему ввода/вывода BIOS, которая заносится

в ПЗУ системного блока ПЭВМ. Драйверы дополнительных устройств могут

подключаться к ОС динамически при запуске машины. Некоторые типы ОС

предоставляют средства для составления новых драйверов, ориентированных на

особые устройства.

В ДОС и ОС ЕС имеются трансляторы с языков ПЛ-1, ФОРТРАН,

АЛГОЛ, КОБОЛ, АССЕМБЛЕР.

Типовая последовательность исполнения программ ОС при прохождении

задачи пользователя на ЭВМ:

- в соответствии с директивами языка управления заданиями

осуществляется ввод программы, записанной на алгоритмическом

языке;

- вызов соответствующего транслятора;

- транслятор переводит исходную программу в объектный модуль, который

включается в каталог;

- программа-редактор связей собирает необходимые модули (например,

объектный модуль и некоторые модули библиотек) в загрузочный модуль;

- программа выборки настраивает и размещает в оперативной памяти

загрузочный модуль;

- программа исполняется под управлением супервизора.