Создание автоматизированных систем управления на автомобильном транспорте, страница 20

       Указание З. Если а < в, поменяй их местами. Перехода к  следующему указанию.
      Указание 4. Вычитай второе из первого. Переходи к следующему указанию.
       Указание 5. Обозначь вычитаемое как а, а остаток как в. Переходи к первому указанию.
Таким образом, когда все пять указаний будут выполнены, надо опять вернуться к первому указанию и повторять процесс до тех пор, пока не будут выполнены условия, записанные во втором указании. В описанном алгоритме элементарными операциями, на которые расчленяется процесс решения задачи, являются вычитание чисел, их сравнение и перестановка.
Алгоритмы, в которых основную роль играют четыре арифметических действия, называют численными. Численные алгоритмы находят широкое применение при описании методов решения различных задач и задаются в виде словесных предписаний, формул или схем.
После того, как выявлено основное содержание алгоритма, разработана математическая модель задачи и выбран наиболее эффективный метод ее решения, становится возможным представить алгоритм в виде задания
на программирование. Алгоритмы отображаются
в виде пояснительной записки, блок-схемы или же
граф-схемы.
        Блок-схема есть графическое изображение процесса решения
задачи в виде геометрических фигур, содержащих перечень
конкретных логических управляющих и других операций,
соединенных линиями (табл. 1). для унификации составления
блок-схем, облегчения их чтения разработаны
стандарты, определяющие форму блоков (символов) и линий
на блок-схемах (рис. 9). Составление программы заключается в том, что алгоритм записывают в форме, допускающей его ввод в машину и последующий перевод
на машинный язык. Программу составляет группа программистов, которые записывают
алгоритм на одном из языков программирования, переносят эту запись в виде соответствующих кодов на машинные носители и отлаживают программу.

        Языком программирования называется алгоритмический язык, предназначенный для записи программ и данных. Под языком понимается совокупность символов и правил, с помощью которых эти символы объединяют в смысловые конструкции. Символы и правила в различных языках могут быть различными, но должны выражать одну и ту же смысловую конструкцию. Например, записанная в правилах русского языка смысловая конструкция «нож» в правилах немецкого языка будет выглядеть как «mеssеr,  английского — «knife», французского — «соuteau», оставаясь практически неизменной по своему содержанию. Свойство смысловых конструкций оставаться неизменными при переводе с одного языка на другой используется при преобразовании записи алгоритма с языка программирования в машинные команды, из которых формируется рабочая программа ЭВМ. Такой перевод осуществляется при помощи специальной программы — транслятора.
В качестве языков программирования используются специально созданные для этого символические языки: АЛГОЛ, КОБОЛ, ФОРТРАН, ПЛ и др. Каждый из этих языков наилучшим образом приспособлен для описания какого-то определенного класса задач. Например, АЛГОЛ, КОБОЛ больше всего подходят для записи алгоритмов решения экономических задач, ФОРТРАН — технических, тогда как ПЛ объединяет достоинства тех и других.
       Отладкой программы завершается процесс программирования. Отладка необходима потому, что в процессе работы по составлению программы на различных этапах могут возникать ошибки. При накоплении таких ошибок первоначально составленная программа, как правило, не работает и необходим трудоемкий и к1юпотливый процесс выявления и устранения этих ошибок. В законченном виде программа представляет собой комплект перфокарт, перфоленту или магнитную ленту, на которой в определенной последовательности записаны коды программы. При значительном объеме программы записывают па магнитных дисках, что облегчает и ускоряет ее применение.

5.2. Структура программного обеспечения

       Программное обеспечение — это совокупность программ автоматизированной системы управления, обеспечивающих функционирование комплекса технических средств АСУ. Основу программного обеспечения АСУ составляет специальное программное обеспечение, которое разрабатывается на этапе рабочего проекта и обеспечивает решение задач всех функциональных подсистем АСУ. Однако специальное программное обеспечение
в процессе функционирования АСУ непосредственно связано с программным обеспечением работы комплекса технических средств. В связи с этим структуру программного обеспечения АСУ можно рассматривать как совокупность трех основных групп:  машинного, общесистемного к специального (рис. 10). Каждая из указанных групп программного обеспечения, в свою очередь, состоит из программ, специфика и назначение которых определяются выполняемыми функциями.
       М а ш и н н о е программное обеспечение призвано организовывать эффективное использование вычислительной техники. Оно осуществляет функции отладки и компоновки программ, организует подготовку и выполнение рабочих программ. Машинное программное обеспечение содержит тестовые программы и программы управления вычислительным процессом (операционные системы).
Тестовые (испытательные) программы служат для отладки и контроля за работой ЭВМ и других сопряженных с ней технических устройств. Тестовые программы позволяют обнаружить неисправность в технических устройствах машины, выявить места неполадок и дать обслуживающему персоналу информацию о характере неисправностей. Программы составлены для отдельных устройств ЭВМ и основаны на предположении, что при неисправном устройстве результат работы программы будет отличаться от результата, выданного на исправном устройстве. Работа программы заключается в непрерывном сравнении результатов с теми, которые были получены при заведомо правильно работающем устройстве. При несовпадении результатов на печать выдается информация, показывающая, в каком месте программы произошло несовпадение. По этой информации можно судить о месте неисправности.
       Операционная система (ОС) - это комплекс управляющих программ, в задачу которых входит организация прохождения задач через вычислительную систему и управление работой всего машинного оборудования. ОС обеспечивает автоматизацию управления работой ЭВМ, что увеличивает ее производительность, поскольку устраняется ручное управление (более медленное, а иногда ошибочное), облегчает оператору работу с ЭВМ, расширяет возможности вычислительного оборудования .
       Общесистемные программные средства обеспечивают работу комплекса вычислительных средств АСУ в целом. К ним относятся трансляторы, т. е. программы перевода
алгоритмических языков на язык машины, и комплекс управляющих систем (диспетчеров), обеспечивающих ввод и вывод информации, функционирование системы в заданном режиме, реакцию системы на действия человека (включая реакцию на его
приказы), преобразование результатов решения задач в удобную для человека форму, организацию машинных массивов информации, поиск и извлечение требуемых данных из массивов.
Программы, написанные на алгоритмическом языке и представленные в виде, обеспечивающем возможность их считывания устройствами ЭВМ, называют исходными, или программами пользователя. Они служат своеобразными посредниками между человеком и ЭВМ, так как позволяют осуществлять запись и прочтение алгоритма на языке, понятном как человеку, так и ЭВМ.
Однако электронная машина хранит и обрабатывает информацию на другом, так называемом машинном языке. Этот язык в корне отличается от алгоритмического и представляет собой систему записи в двоичном исчислении цифр, букв, кодов машинных операций и т. д. Следовательно, электронной машине для решения задачи по заданному алгоритму необходимо перевести алгоритм в коды машинного языка. Программы составляются автоматически самой ЭВМ при помощи специальной программы.
       Специальное программное обеспечение АСУ представлено комплексом исходных программ, которые решают  все основные задачи АСУ. Такие программы могут быть разработаны для отдельных конкретных задач. В качестве программного обеспечения могут быть использованы стандартные программы, а также комплексы программ, разработанные для определенного класса задач и хранящиеся в государственном фонде алгоритмов и программ.