Понятие платформы как комплекса программных и аппаратных средств

Как мы уже говорили, технические электронные вычислитель­ные средства сегодня являются основой производства, хранения, пере­работки, пересылки информации и получения ее пользователем. По­этому в рамках данного учебного пособия мы посчитали необходимым дать предельно краткое и общее представление о аппаратно-программных средствах, методологии и концепции их построения. Бо­лее подробную информацию при необходимости студенты могут полу­чить из специальной литературы, коей в последнее время издано доста­точно.

Платформа, в общепринятом понимании этого слова, является основополагающим элементом системы, комплексом программных и аппаратных средств, на которых, собственно, и держится программное обеспечение любой ЭВМ. Технические характеристики и вид компью­тера зависят, таким образом, от архитектуры аппаратных средств, или аппаратной платформы. Основанием аппаратной платформы является процессор, представляющий собой электронно-вычислительное уст­ройство, которое выполняет заданные (программой преобразования информации) логические и арифметические операции (действий), а также управляет работой иных разнообразных устройств современной ЭВМ.

Перспективы развития различных технических устройств свя­заны, в первую очередь, с развитием их аппаратных платформ. В на­стоящее время наметились некоторые специализации среди разработ­чиков: Intel в основном ориентируется на мощные КПК для массового использования, TI доминирует в секторе смартфонов и с появлением платформы ОМАР 2 старается «застолбить» место на рынке портатив­ных игровых консолей, Samsung — в частности, в секторе бюджетных решений и т.д. Вариаций основных аппаратно-программных направле­ний может быть и довольно много.

Такие понятия, как «программное обеспечение» и «аппаратная - программная платформа» вошли в нашу жизнь вместе с совершенствованием компьютерной промышленности. Принято различать общее и специальное (прикладное) программное обеспечение. Общее включает в себя: операционную систему ЭВМ, систему программирования и программы технического обслуживания, предназначенные для органи­зации и планирования вычислительного процесса. Под специальным программным обеспечением понимают пакеты прикладных программ, а также отдельные программы, связанные с решением определенных задач. К таким задачам, например, относятся создание и обработка текстовой информации. Для этого используются различные текстовые редакторы, программы для дизайна и верстки и многие другие. Все они направлены на облегчение труда и расширение возможностей пользователя при выполнении им тех или иных конкретных задач.

Общее программное обеспечение является системным, так как координирует работу разнообразных компонентов компьютера и игра­ет роль посредника между аппаратным обеспечением и прикладными программами. Та часть системного программного обеспечения, которая управляет работой компьютера, называется операционной системой — ОС (operating system — OS). Также к нему относят программы транс­ляции, которые преобразуют команды языков программирования в исполняемый машинный код, и различные утилиты (utilities) — про­граммы для обслуживания компьютера и периферийных устройств. Операционная система, будучи ключевым компонентом программного обеспечения, призвана выполнять следующие функции:

1) координировать работу системы при единовременном выпол­нении нескольких компьютерных программ;

2) осуществлять взаимодействие пользователя и компьютера на базе графического интерфейса;

3) сохранять программы и данные пользователя на носителях

информации;

4) обеспечивать сетевые возможности компьютера и доступ к хранящейся в пределах сети информации.

Последняя функция в настоящее время характеризует всякую современную операционную систему и является ее неотъемлемым при­знаком. В этой связи все операционные системы можно разделить на несколько групп. К ним относятся, прежде всего, системы, предназначенные для применения в коммуникационных узлах корпоративных сетей, а также системы для рабочих станций сети.

В последние годы структура и модификации персональных компьютеров, а также их программное обеспечение весьма сильно изменились. Основное методологическое изменение — это рост быстродейст­вия компьютерных систем. За последние годы быстродействие удваи­валось практически каждые два года. Совсем недавно базовая помаять в несколько десятков мегабайт считалась весьма привлекательной. Се­годня персональные компьютеры оперируют уже десятками и сотнями гигабайт и более. Высокой уровень быстродействия и памяти обуслов­ливается в первую очередь быстроразвивающейся электронной про­мышленностью и принципиально новыми аппаратными и программ­ными средствами в построении структуры компьютеров.

Методическим прорывом в последние годы стало изменение принципов (концепции) действия различных вычислительных схем. Если ранее вычисления, как правило, осуществлялось последователь­но, что занимало весьма много времени, то в настоящее время такой ряд вычислений осуществляется параллельно. В свою очередь это при­вело к весьма существенным изменениям архитектуры самого компью­тера и его программного обеспечения. Как пишет А. А. Козырев в своей книге «Информационные технологии в экономике и управлении»: «Архитектурой называется логическая организация вычислительной машины в представлении программиста. Важнейшими из нововведе­ний в архитектуре компьютерной техники оказались те, которые позво­лили одновременно (параллельно) выполнять множество похожих опе­раций. Если в середине XX в. программистам приходилось разбивать решаемую задачу на ряд последовательно выполняемых элементарных шагов, современная компьютерная техника позволяет при программи­ровании выделить множество выполняющих одновременно различных элементарных операций».

На сегодня развитие аппаратно-программного обеспечения идет по нескольким направлениям, в зависимости от тех или иных задач, которые возникают в промышленности, экономике, образовании, кос­мосе, в атомной промышленности и пр. и пр. Здесь генеральным на­правлением вычислительной техники является быстродействие, т.е. производство как можно больше вычислительных операций в секунду.

Особое направление — это так называемые персональные или бытовые компьютеры. В этом случае доминирующим направлением является прежде всего уменьшение физических объемов, чтобы можно было его соотнести с бытовым окружением (вещами). Например, ми­нимизировать физический объем персонального компьютера при тех же вычислительных возможностях, а то и больших и довести его до

карманного компьютера. Это разделение, конечно, условно, но тем не ее может выступать характеристикой развития аппаратно-программного обеспечения, во всяком случае в ближайшее время.

Поскольку постоянно увеличивается количество разнообразных задач, то аппаратно-программное обеспечение постоянно меняет свою архитектонику и направленность. Сегодня только условно и весьма приблизительно можно сказать об основных тенденциях. Аппаратно-программное обеспечение настолько бурно развивается, что предполо­жить достаточно обоснованно направление его пути практически не­возможно. И то, что совсем недавно было вполне логичным то или иное направление, то через какое-то время оказывается тупиковой вет­вью общего генерального развития аппаратно-программных исследо­ваний. Об этом достаточно много написано, поэтому сегодня разработ­чики весьма неохотно и осторожно говорят о перспективах техническо­го обеспечения получения и переработки информации. Это и в самом деле трудное дело, и прямая экстраполяция развивающихся событий здесь мало помогает.

Но важно другое, аппаратно-программное обеспечение все больше модифицируется под общие принципы обработки информации, причем независимо от ее качественных характеристик, быстродействия и области использования. Более того, скорее всего сегодня быстродей­ствие и передаваемые объемы сами по себе уже не играют большой и тем более решающей роли. Ибо содержательная обработка сегодня и, по всей видимости в ближайшее время, в ближайшем будущем будет зависеть не от скорости обрабатываемых данных, а от методологии по­иска решений на основе безграничного количества информации, но обязательно в каких-то установленных человеком, исследователем, пространственно-временных рамок.

Можно привести только один пример. Сегодня узким местом в обработке и анализе информации является поиск нужных данных для Решения каких-либо практических и разнообразных задач. Имеющиеся системы поиска уже не удовлетворяют пользователей. И получается, что мы производим, храним и можем передавать огромное количество информации, но не можем ее переработать за ограниченное время и найти нужные данные, чтобы решить поставленные задачи.

В связи с этим возникает новый весьма существенный момент. В результате этих процессов, т.е. несовершенства поисковых систем, аппаратно-технические и программные новшества оказываются в большей степени не востребованы и их дальнейшее их развитие ставится под сомнение. Во всяком случае такое бурное, как это было совсем недавно и продолжается в настоящее время. Зачем изобретать то, что не пригодится в ближайшее время, а в отдаленное время безусловно и обязательно морально устареет. Возникает логи­ческий и технический тупик.

В настоящее время и в ближайшем будущем разработка принци­пиально новых методов поиска данных, безусловно, будут генеральным направлением развития аппаратно-программного обеспечения инфор­мационных процессов. Если эта задача будет успешно решена, то ин­формационная система переберется на качественно новый уровень сво­его развития и будет решать уже принципиально иные задачи.